Scienze Biologiche Ambientali - Percorso Formativo

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD
118387 - BIOLOGIA DELLA CELLULA CLAUDIA LORENTI GARCIA	Primo Semestre	6	BIOS-10/A	Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire un le conoscenze di base sul funzionamento delle cellule (di come le cellule funzionano ed interagiscono, come si organizzano nei tessuti), fornendo un quadro di riferimento per un ulteriore approfondimento di temi specifici genetici, biochimici e molecolari, durante il corso di Biologia. Conoscenza e capacità di comprensione - Conoscenza dei principi di biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. Conoscenze dei principi della struttura della cellula, della formazione, del trasporto e del funzionamento delle macromolecole biologiche nell’ambiente cellulare ed extracellulare. Conoscenze di base della struttura del nucleo e del DNA/RNA. Conoscenze di base del funzionamento della cellula dalla trascrizione alla traduzione del gene. Conoscenza e capacità di comprensione applicate – Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della citologia, permetteranno agli studenti di comprendere meglio gli approfondimenti disciplinari degli insegnamenti che verranno svolti negli anni successivi. Inoltre, in questo insegnamento, oltre a fornire una conoscenza di base del funzionamento cellulare si approfondiranno particolarmente le conoscenze inerenti a: le pompe ioniche, il citoscheletro, la matrice extracellulare e le adesioni cellulari, il trasporto delle proteine neo-formate/esocitosi ed endocitosi. Gli studenti applicheranno poi le suddette conoscenze allo studio dei tessuti ed in particolare del neurone e del tessuto nervoso, del muscolo e della contrazione muscolare, dell’epitelio e del suo rapporto con il connettivo. Autonomia di giudizio - Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea fornendo una conoscenza integrata, attuale e dinamica, suscettibile di approfondimenti specifici quali: a) lettura di materiale scientifico reperito attraverso ricerca per parole chiave e anche fornito e condiviso con i discenti sul sito google-drive vedi voce testi; b) possibilità di lavorare sul materiale power point di lezione fornito completamente dal docente e disponibile sul link su riportato; c) possibilità di partecipare a seminari a tema organizzati dal corpo docente- Abilità comunicative - Durante le lezioni gli studenti sono invitati a fornire la loro opinione ed a studiare in gruppo per sviluppare le loro abilità comunicative. Tali abilità sono poi verificate in occasione delle prove di esame in itinere ed al termine delle attività formative. Capacità di apprendere - Gli studenti dovranno essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti alla citologia e in particolare della biologia della cellula e della organizzazione di questa con altre cellule in tessuti. Per considerare atteso l'apprendimento degli obiettivi, verrà presa in considerazione la capacità di non solo di conoscere gli argomenti del programma proposto, ma anche la capacità di collegare i vari argomenti del programma, di esprimerle mediante termini specifici e di applicarli a tematiche affini al programma. Tale abilità di restituzione saranno sviluppate mediante il coinvolgimento attivo degli studenti negli approfondimenti degli argomenti del corso Scheda Docente
118385 - MATEMATICA E ANALISI STATISTICA LUCA MAISTI	Primo Semestre	9	MATH-03/A	Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti le nozioni principali dell’analisi matematica e statistica, volte ad far apprendere agli studenti le tecniche necessarie per studiare le funzioni, risolvere problemi basati sul calcolo integrale e risolvere alcune facili equazioni differenziali. Ove possibile, i concetti trattati verranno applicati per costruire e studiare modelli matematici di fenomeni reali legati alle scienze applicate, in particolare alla biologia. Conoscenza e capacità di comprensione- Acquisire la conoscenza dei concetti di funzione, di limiti e di derivabilità delle funzioni di una variabile reale e di tutte le nozioni che consentono di studiare una funzione; della nozione di integrale, dei metodi di integrazione e delle principali applicazioni del calcolo integrale; delle equazioni differenziali e di alcuni metodi di risoluzione. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Saper utilizzare i concetti appresi per risolvere equazioni e disequazioni; calcolare limiti, derivate, integrali e studiare funzioni; risolvere equazioni differenziali. Autonomia di giudizio - Essere in grado di individuare le regole appropriate da applicare alla risoluzione di problemi nuovi, analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative - Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendere - Essere in grado di discutere alcuni temi scientifici costruendo semplici modelli matematici. Scheda Docente Programma del corso - origini e applicazioni della matematica - insiemi e insiemi numerici - funzioni reali di variabile reale: studio completo - proprietà delle funzioni - calcolo dei limiti e continuità - calcolo delle derivate, ottimizzazione in una variabile e studio della concavità - calcolo integrale - equazioni differenziali e alcuni modelli - analisi statistica: i dati e la rappresentazione, indici di posizioni e di dispersione, correlazione - elementi di probabilità e calcolo combinatorio; variabili discrete e continue Modalità Esame La verifica dell'apprendimento verrà effettuata attraverso una prova scritta ed eventualmente una prova orale facoltativa. La prova scritta prevede la risoluzione di esercizi sugli argomenti del corso, nonché alcune domande di teoria, da svolgere in 2 ore. La prova orale verte sulla discussione della prova scritta e degli argomenti del corso. La prova scritta si intende superata con una votazione di almeno 18/30 Testi adottati Testi Consigliati: 1. Elementi di Statistica e Matematica - Luca Secondi e Donatella Crea 2. Esercizi e Applicazioni di Statistica e Matematica - Luca Secondi, Marco di Pietro, Sara Milliani Modalità di frequenza La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni non è obbligatoria ma fortemente consigliata
118389 - CHIMICA GENERALE ED INORGANICA GIORDANO PONETI	Primo Semestre	7	CHEM-03/A	Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso introduce, attraverso lezioni frontali ed esercitazioni, i concetti di base della Chimica, volti alla comprensione e allo studio teorico-sperimentale dei fenomeni biologici. Lo studio della stechiometria permette di descrivere gli aspetti quantitativi delle reazioni chimiche. La conoscenza della struttura atomica e delle proprietà periodiche è la base per la discussione delle varie tipologie di legame e interazioni chimiche, delle diverse geometrie molecolari, nonché della nomenclatura dei composti chimici semplici. La termodinamica chimica affronta l’energia coinvolta nei processi chimici (reazioni e transizioni di fase) e la cinetica chimica descrive la velocità di tali processi, il che permette di razionalizzare il concetto di equilibrio chimico, centrale nei fenomeni biochimici. Sono infine presentati esempi di reazioni chimiche fondamentali, quali le reazioni acido/base, di precipitazione e le reazioni di ossidoriduzione. Questi concetti sono fondamentali per la comprensione critica degli aspetti chimici sottesi alle varie materie del corso di laurea. Conoscenza e capacità di comprensione - Conoscere i principi fondamentali della Chimica Generale per comprendere la reattività e le proprietà chimiche fondamentali della materia, con particolare riferimento alla sua applicazione in ambito biochimico. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Essere in grado di bilanciare reazioni chimiche, valutare il calore, la velocità e la spontaneità di un processo chimico, risoluzione di problemi sulle proprietà colligative, sugli equilibri chimici, equilibri acidi-basi e sul prodotto di solubilità. Autonomia di giudizio - Acquisire la conoscenza di base necessaria per giudicare gli aspetti chimici presentati durante il corso. Abilità comunicative- Sviluppare una buona capacità espositiva (scritta e orale) dei concetti acquisiti Capacità di apprendere - Essere in grado di apprendere e approfondire gli argomenti in contesti diversi ed in modo autonomo. Scheda Docente Programma del corso 1. Introduzione Introduzione alla scienza chimica, evidenziandone lo sviluppo cronologico e la centralità nelle sfide della società contemporanea (citando come esempi lo sviluppo di materiali innovativi per l’energia rinnovabile e le applicazioni biochimiche). Concetti di elemento, composto e miscele omogenee ed eterogenee. La struttura atomica: da Democrito a Dalton. Le leggi della conservazione della materia, delle proporzioni definite e delle proporzioni multiple. Protoni, neutroni ed elettroni. Numero atomico e numero di massa, concetto di isotopo. Masse atomiche e masse atomiche relative. 2. Stechiometria Numero di Avogadro, mole e massa molare. Bilanciamento di una equazione chimica: elementi di stechiometria (resa di una reazione chimica e reagente limitante). Classi di composti e nomenclatura. Il numero di ossidazione. Bilanciamento equazioni di ossidoriduzione. Concentrazione e sue unità. 3. La struttura elettronica dell’atomo Modello di Bohr dell’atomo di idrogeno, gli spettri atomici. La dualità onda/particella della materia e l’equazione di De Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg. L’equazione di Schroedinger. Orbitali atomici, numeri quantici e spin elettronico. Principio di esclusione di Pauli. Configurazioni elettroniche degli elementi. Principio dell'Aufbau. Il sistema periodico degli elementi. Proprietà periodiche: energie di ionizzazione, affinità elettroniche, raggi di atomi e ioni. Metalli, non-metalli e metalloidi. 4. Il legame chimico Il legame covalente (puro e polare), ionico, di coordinazione e metallico. Elettronegatività e momento di dipolo elettrico. Valenza e numero di ossidazione. Proprietà del legame: ordine, distanza ed energia. Classificazione e nomenclatura di ossidi e loro prodotti di idrolisi. Accenni a composti di coordinazione e loro rilevanza in biochimica. Strutture di Lewis. Geometria molecolare secondo il modello VSEPR. Ibridizzazione orbitalica. Orbitali sigma e pi greco. Risonanza. Forze intermolecolari: Van der Waals, London, legame a idrogeno. 5. Lo stato gassoso Definizione di gas ideale. Leggi di Boyle, Gay-Lussac ed Avogadro. Definizione di temperatura assoluta. Unità di misura della temperatura e della pressione. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton per le miscele gassose. Densità e densità relativa dei gas e delle miscele gassose. Teoria cinetico-molecolare e distribuzione delle velocità. Legge di effusione di Graham. 6. Termodinamica chimica Definizioni: sistema termodinamico aperto, chiuso e isolato e ambiente. Funzioni termodinamiche di stato. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Calore, lavoro ed energia interna. Primo principio della termodinamica. Entalpia e legge di Hess. Termochimica. Secondo principio della termodinamica: definizioni microscopica e macroscopica dell’entropia. Processi spontanei. Energia libera di Gibbs. Effetto della temperatura sulla spontaneità delle reazioni chimiche. Terzo principio della termodinamica. Introduzione al concetto di equilibrio chimico. 7. Equilibrio chimico Equilibrio termodinamico nelle reazioni chimiche. Legge di azione di massa: KC e KP. Equilibri omogenei ed eterogenei. Calcoli stechiometrici. Principio di Le Chatelier. Effetto della variazione di concentrazione di un reagente o un prodotto sull’equilibrio. Effetto della variazione di volume, pressione e temperatura sugli equilibri omogenei. Equilibri eterogenei. Equilibri simultanei. 8. Cinetica chimica Definizione di velocità di una reazione. Leggi cinetiche e ordine cinetico di reazione. Leggi cinetiche integrate. Ordine e molecolarità di una reazione. Equazione di Arrhenius ed energia di attivazione. Meccanismo cinetico delle reazioni. Teoria delle collisioni e teoria del complesso attivato. Catalisi. 9. Proprietà fisiche delle soluzioni Unità di concentrazione delle soluzioni. Solubilità e termodinamica di dissoluzione. Entalpia di dissoluzione ed effetto della temperatura sui processi di solubilizzazione. Proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore (legge di Raoult), innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico e pressione osmotica. Legge di Henry. Dispersioni colloidali: colloidi liofili e liofobi. Sostanze anfifiliche: micelle. 10. Acidi e basi Definizioni generali (Arrhenius, Broensted-Lowry, Lewis). Forza degli acidi e delle basi e costanti di equilibrio. Struttura molecolare e proprietà acide e basiche. Autoprotolisi dell'acqua, pH e pOH. Calcolo del pH di soluzioni acide, basiche, monoprotiche e poliprotiche. Idrolisi di sali. Soluzioni tampone. 11. Elettrochimica Celle galvaniche ed elettrolitiche. Potenziale standard di cella e forza elettromotrice. La serie elettrochimica e la spontaneità di una reazione redox. Termodinamiche delle celle galvaniche: l’equazione di Nernst e costanti di equilibrio di reazioni redox. Modalità Esame L’esame consisterà in una prova scritta da tre ore, su tutto il programma del corso, che comprenderà domande a risposta aperta di teoria, esercizi, domande a risposta multipla e domande vero/falso. Ogni domanda ha chiaramente descritto il numero di punti con cui contribuisce al voto finale. Gli alunni frequentanti avranno la possibilità di dividere la prova finale in due esoneri, ognuno centrato su una specifica parte del programma. Esempi di domande di esame: 1. Alla luce del principio di Aufbau, discutere perché il primo periodo della tavola periodica è composto soltanto da due elementi, mentre il secondo da otto. Scrivere la configurazione elettronica del gallio (Ga). 2. Descrivere l’effetto di un catalizzatore sulla velocità di una reazione, alla luce della legge di Arrhenius. 3. Il dicloruro di zolfo (S2Cl2), utilizzato nella vulcanizzazione della gomma, viene preparato riscaldando lo zolfo (S8) in atmosfera di cloro (Cl2): S8(l) + 4 Cl2(g) → 4 S2Cl2(l) Qual è la resa teorica di S2Cl2 in grammi se reagiscono 4,06 g di S8 con 6,24 g di Cl2? Se la resa effettiva di S2Cl2 è 6,55 g, qual è la resa percentuale? Testi adottati R. Chang, K. Goldsby, “Fondamenti di chimica generale”, McGraw-Hill Education, 2020. ISBN: 8838668019 Modalità di frequenza La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata. Bibliografia Testi consigliati: P. W. Atkins, L. Jones, "Chimica Generale", II edizione, Zanichelli P. W. Atkins, L. Jones, L. Laverman, "Fondamenti di chimica generale", II edizione, Zanichelli P. Silvestroni, "Fondamenti di Chimica", XI edizione, Zanichelli J. C. Kotz, P, M. Treichel, J. R. Townsend, "Chimica", VII edizione, Feltrinelli T. E. Brown , H. E. LeMay , B. E. Bursten , C. Murphy , P. Woodward, "Fondamenti di chimica", Edises J. Burdge, J. Overby, "Chimica Generale", II ed., Edra editore NOTA: Il docente comunicherà all’inizio del corso il link all’ulteriore materiale didattico a disposizione degli studenti.
118386 - BIOLOGIA ANIMALE CLAUDIO CARERE	Secondo Semestre	9	BIOS-03/A	Obiettivi formativi Il corso, che tratta una materia di base nella fase iniziale del percorso di studio, si propone di formare le capacità di analisi critica fondate sulla metodologia scientifica, integrando conoscenze di carattere generale e di contesto con quelle riguardanti strumenti tecnici e metodologici specifici della disciplina zoologica, orientati agli studi di carattere ambientale. Risultati di apprendimento attesi: 1) Conoscenza e capacità di comprensione Le conoscenze acquisite riguarderanno elementi di biologia generale (cellula, riproduzione, codice genetico, evoluzione); tecniche e metodi zoologici (nomenclatura, tassonomia, metodi di raccolta e analisi dei dati); argomenti di Zoologia generale (struttura e apparati, specie e isolamento riproduttivo, etologia); biodiversità (conoscenza e identificazione sommaria della fauna con particolare riguardo alla fauna italiana). Le capacità di comprensione saranno conseguite attraverso la pratica di regole e modalità proprie della materia (ad esempio regole di tassonomia e nomenclatura). 2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate Gli aspetti che riguardano l'applicazione delle conoscenze comportano la capacità di analizzare e interpretare i contributi scientifici nel campo della Zoologia, e di identificare la fauna ad un livello sommario per scopi di valutazione ambientale. 3) Autonomia di giudizio L'esercizio dell'analisi critica e la conoscenza, anche se a livello generale, di metodi e concetti fondamentali consentiranno l'abilità di formulare valutazioni autonome. 4) Abilità comunicative Queste capacità saranno sviluppate attraverso l'esercizio di espressione propria (interventi nel corso delle lezioni) e con la conoscenza sommaria delle modalità di comunicazione scientifica. 5) Capacità di apprendere Le nozioni e l'esercizio di utilizzo delle fonti e delle relative informazioni può consentire l'applicazione delle modalità di apprendimento a contesti diversi da quelli trattati specificamente nel corso. Scheda Docente Programma del corso A – Generalità 1. Gli animali tra i viventi; 2. Definizioni di Tassonomia, Identificazione, Classificazione, Faunistica e Biogeografia; 3. Categorie tassonomiche e taxa; 4. Analogia, omologia, convergenza adattativa; 5. Criteri e metodi di classificazione; 6. Ricostruzione filogenetica; 7. Concetti di specie; 8. Variabilità inter- e intraspecifica; 9. Capacità di dispersione e tolleranza ecologica; 10. Meccanismi evolutivi; 11. La selezione naturale; 12. Speciazione; 13. Isolamento riproduttivo; 14. Basi di biologia del comportamento animale 15. Regole di nomenclatura zoologica B - Sistemi e apparati 1. Fasi dello sviluppo embrionale; 2. Cavità del corpo; 3. Simmetria; 4. Classificazione del Regno Animalia; 5. Riproduzione: generalità e confronto tra riproduzione sessuale e asessuale; 6. Tipi di riproduzione asessuale; 7. Gonocorismo: caratteri sessuali; 8. Gonocorismo: riconoscimento del partner e sincronizzazione; 9. Gonocorismo: copula; 10. Ermafroditismo; 11. Partenogenesi; 12. Strategie riproduttive e cure parentali; 13. Apparati digerenti e funzione alimentare; 14. Strategie alimentari negli animali; 15. Funzioni e struttura del tegumento; 16. I colori negli animali; 17. Colorazioni adattative; 18. Funzioni della respirazione; 19. Fattori fisici nella respirazione; 20. Fattori biologici e ambientali nella respirazione; 21. Strutture respiratorie negli animali C – Sistematica 1) PROTOZOI; 2) PORIFERI; 3) RADIATI (Cnidari: Idrozoi, Scifozoi, Antozoi Esacoralli, Antozoi Ottocoralli), Ctenofori); 4) PLATELMINTI (Turbellari, Trematodi, Cestodi); 5) NEMATODI; 6) ANELLIDI (Policheti Erranti, Policheti Sedentari, Oligocheti, Irudinei); 7) MOLLUSCHI (Poliplacofori, Scafopodi, Bivalvi, Gasteropodi, Cefalopodi Nautiloidi, Cefalopodi Coleoidi); 8) Artropodi CHELICERATI (Merostomi, Aracnidi: Scorpioni, Ragni, Opilioni, Pseudoscorpioni, Acari); 9) Artropodi CROSTACEI (Branchiopodi, Ostracodi, Copepodi, Cirripedi, Malacostraci); Artropodi UNIRAMI (Chilopodi: Geofilomorfi, Scolopendromorfi, Litobiomorfi, Scutigeromorfi - Insetti: Tisanuri, Efemerotteri, Odonati, Ortotteri, Plecotteri, Isotteri, Blattari, Dermatteri, Fasmidi, Mantoidei, Anopluri, Eterotteri, Omotteri, Afanitteri, Ditteri, Coleotteri, Lepidotteri, Imenotteri); 10) ECHINODERMI (Crinoidi, Oloturoidei, Ofiuroidei, Asteroidei, Echinoidei); 11) CORDATI (Ascidiacei, Agnati, Condritti, Osteitti, Anfibi: Anuri, Urodeli; Rettili: Cheloni, Sauri, Ofidi; Uccelli, Mammiferi: Insettivori, Chirotteri, Lagomorfi, Roditori, Carnivori, Artiodattili, Cetacei). D – Applicazioni della zoologia al monitoraggio ambientale ; metodologie di analisi comportamentali; valutazione della qualità biologica dei corsi d’acqua con i Macroinvertebrati, con esercitazioni sul campo Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo. Viene redatto un verbale elettronico, firmato dal Presidente della commissione. Il voto è espresso in trentesimi, eventualmente con lode. Il superamento dell'esame richiede il conseguimento di una votazione non inferiore a diciotto/trenta e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. L'esame si svolgerà secondo le seguenti modalità: 1) verifica della conoscenza degli elementi di base relativi alla nomenclatura zoologica e alle metodologie tassonomiche zoologiche; 2) quesito su aspetti generali di biologia animale (parte A. del programma); 3) applicazione sulla parte B. del programma; 3) prova pratica di riconoscimento di taxa animali (parte C. del programma). Nella valutazione delle prove e nell'attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell'applicazione dei concetti, discreto, buono, consolidato), la capacità di analisi, sintesi e collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buono, ottimo), la capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buono, ottimo), della padronanza dell'espressione (povera, semplice, chiara e corretta, ricca e corretta). Testi adottati Qualsiasi testo universitario recente di Zoologia, Biologia animale o Biodiversità animale. Altro materiale (pdf, ppt, schede di riconoscimento) verrà fornito dal docente. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria ma fortemente rsccomandata
118383 - BIOLOGIA VEGETALE MARCELLA PASQUALETTI	Secondo Semestre	9	BIOS-01/B	Obiettivi formativi Obiettivi formativi l corso consentirà agli studenti di comprendere le peculiari caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche degli organismi vegetali, il loro ruolo nell’ambiente e le interazioni con altri organismi. Inoltre consentirà di conoscere le tecniche di base per il loro riconoscimento tassonomico. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con gli organismi vegetali (riscaldamento climatico, stabilità dei suoli, processi di desertificazione) ed il loro utilizzo in termini applicativi. Il corso fornirà gli approfondimenti necessari a comprendere le peculiarità ecologiche degli organismi vegetali ed il loro ruolo nella biosfera. Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato la conoscenza dei principi base della biologia degli organismi vegetali, della loro fisiologia, ecologia e delle loro potenzialità in termini applicativi. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Avere una comprensione delle principali problematiche a livello ecosistemico che coinvolgono gli organismi vegetali con particolare riguardo alle interazioni con le altre componenti biotiche incluso l'uomo. Acquisire una conoscenza di base degli approcci sperimentali per il riconoscimento delle specie e lo studio delle comunità vegetali. Autonomia di giudizio - Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti la biologia vegetale. Essere in grado di comprendere il ruolo delle piante nell’ambiente e la loro influenza sulla biosfera. Abilità comunicative - Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la biologia delle piante in forma sia scritta che orale attraverso un appropriato linguaggio scientifico/tecnico. Capacità di apprendere - Essere in grado di utilizzare le metodiche apprese per il riconoscimento degli organismi studiati. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula, escursioni didattiche ed esperienze di laboratorio. Scheda Docente Programma del corso Introduzione alla botanica, peculiarità dell’organismo vegetale. Organismi autotrofi ed eterotrofi. Procarioti ed eucarioti. Teoria cellulare. Evoluzione della cellula eucariotica. Teoria endosimbiontica. Cellula vegetale: membrana plasmatica, citoscheletro, reticolo endoplasmico, corpi di Golgi, vie secretorie. Vacuoli. Parete cellulare, plasmodesmi. Plastidi. Processi di differenziazione e accrescimento. I tessuti vegetali struttura e funzione. Tessuti meristematici primari e secondari. Tessuti parenchimatici; tegumentali, meccanici, conduttori, secretori. Anatomia vegetale: Il fusto struttura e funzione; gemma apicale, zona di determinazione e differenziazione, struttura primaria nelle monocotiledoni e dicotiledoni; cambio cribro- vascolare, struttura secondaria; sughero, fellogeno e felloderma. La radice struttura e funzione; struttura primaria e secondaria, radici laterali e avventizie; assorbimento dell'acqua e sali minerali. La foglia struttura e funzione; epidermide, mesofillo, fasci conduttori; lo stoma: anatomia e meccanismo stomatico. La riproduzione asessuale, sessuale e la propagazione vegetativa. Cicli vitali: alternanza di generazione: microsporogenesi e microgametogenesi; macrosporogenesi e macrogametogenesi. Cicli biologici. Il fiore: il gineceo e l'androceo; aspetti evolutivi. Strategie riproduttive: impollinazione anemofila ed entomofila. La fecondazione. Il frutto: sviluppo dell'embrione; endosperma; sviluppo del frutto. Il seme: aspetti strutturali; la disseminazione La diversità vegetale: tassonomia e sistematica, sistemi di classificazione degli eucarioti concetto di specie regni e supergruppi. Principali aspetti morfologici, biologici, filogenetici ed ecologici di Alghe (Cianophyta, Glaucophyta, Euglenophyta, Cryptophyta, Haptophyta, Dinophyta, Rhodophyta, Chlorophyta, Streptophyta, Eterokontophyta). Crittogame non vascolari Bryophyta (muschi, epatiche ed antocerote); Crittogame vascolari Psilophyta, Lycophyta, Sphaenophyt, Pteridophyta; Spermatofite gimnosperme (Coniferophyta, Ginkgophyta, Cycadophyta, Gnetophyta); Angiosperme (Monocotiledoni e Dicotiledoni). Fungi: Chytridiomycota, ex-Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota, Glomeromycota, funghi mitosporici. Licheni e micorrize. Cenni di fisiologia: Fotosintesi (cicli C3, C4 e piante CAM); Fotorespirazione; meccanismi di trasporto della linfa grezza e della linfa elaborata. Modalità Esame Lo studente sarà valutato attraverso un esame orale che prevede domande riguardanti l'intero programma svolto. Testi adottati Pasqua, G., Abbate, G., Forni, C., & Acosta, A. T. (2011). Botanica generale e diversità vegetale. Piccin. Ray F Evert Susan E Eichhorn. Biologia delle piante di Raven. (2013). Settima edizione italiana condotta sull'ottava edizione americana.Trad. di A. Virzo, V. Vona, R. Castaldo, A. Basile, C. Rigano, D. Rigano, R. Nazzaro, P. Caputo, A. Pollio, G. Siniscalco Gigliano, V. Spagnuolo. Zanichelli. Modalità di svolgimento Lezioni frontali (56 h), esercitazioni in laboratorio ed escursioni didattiche (16h). Modalità di frequenza La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata. Bibliografia Burki, F. (2014). The eukaryotic tree of life from a global phylogenomic perspective. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 6(5), a016147. Katz, L. A., Grant, J. R., Parfrey, L. W., & Burleigh, J. G. (2012). Turning the crown upside down: gene tree parsimony roots the eukaryotic tree of life. Systematic biology, 61(4), 653-660. Pasqualetti, M., Giovannini, V., Barghini, P., Gorrasi, S., & Fenice, M. (2020). Diversity and ecology of culturable marine fungi associated with Posidonia oceanica leaves and their epiphytic algae Dictyota dichotoma and Sphaerococcus coronopifolius. Fungal Ecology, 44, 100906. Pasqualetti, M., Barghini, P., Giovannini, V., & Fenice, M. (2019). High production of chitinolytic activity in halophilic conditions by a new marine strain of Clonostachys rosea. Molecules, 24(10), 1880.
118424 - LINGUA INGLESE	Secondo Semestre	4		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso si rivolge agli studenti in possesso delle conoscenze di base della grammatica e del lessico della lingua inglese e mira al consolidamento delle stesse e allo sviluppo delle abilità e competenze linguistiche e comunicative di livello pre-intermedio (livello B1 nel Common European Framework of Reference for Languages - CEFR). Conoscenza e capacità di comprensione - Il discente è in grado di conoscere e comprendere gli argomenti esposti relativi alla sintassi e al lessico della lingua inglese per un livello B1, che riguardano le strutture da utilizzare per una comunicazione quotidiana. È in grado, inoltre, di comprendere i punti chiave di argomenti che riguardano il suo ambito specifico di studi. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Il discente è in grado di interagire con disinvoltura, senza errori e incomprensioni, in situazioni quotidiane in cui la lingua della comunicazione è l’inglese. È in grado di utilizzare gli strumenti e il lessico appresi relativi al suo ambito di studio. Autonomia di giudizio - Il discente è in grado di approfondire autonomamente, attraverso le tecnologie dell’informazione e della comunicazione, quanto imparato relativamente agli aspetti quotidiani dell’uso della lingua ma soprattutto rispetto alle conoscenze acquisite nel suo preciso ambito di studi. Abilità comunicative - il discente ha acquisito la capacità di produrre dei testi scritti, in modo chiaro e compiuto, su argomenti di vita quotidiana ma anche su argomenti riguardanti il suo preciso ambito di studio. Capacità di apprendere - Il discente è in grado di agire in autonomia per approfondire ed integrare le conoscenze acquisite durante il corso, ampliando il lessico di specialità conosciuto, le strategie di redazione e di comunicazione da attuare in una conversazione in lingua inglese.
118390 - FISICA E LABORATORIO CHIARA BALDACCHINI	Secondo Semestre	9	PHYS-06/A	Obiettivi formativi Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti i concetti fondamentali della fisica veicolando, al contempo, gli strumenti logico-deduttivi necessari per arrivare ad una piena comprensione delle tematiche presentate. Gli studenti dovranno acquisire i principi base del metodo scientifico che coniuga l’approccio sperimentale con un approccio matematico-deduttivo. Verrà posta particolare attenzione all’analisi critica e storica dei concetti su cui si fonda una teoria scientifica. Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato la conoscenza dei principi fondamentali della Fisica e delle metodologie relative. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Saper utilizzare le nozioni apprese anche in contesti diversi da quelli presentati. Autonomia di giudizio - Sviluppare la capacità critica di analisi ed essere in grado di risolvere problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative - Verrà stimolata la capacità degli studenti di discutere sulle implicazioni di concetti presentati a lezione e sui possibili interrogativi che possono emergere dagli argomenti trattati. Capacità di apprendere - Essere in grado di discutere temi scientifici fondamentali della Fisica e nelle sue applicazioni. Tale abilità verrà sviluppata e verificata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso Fisica (56 ore) Il metodo sperimentale, le dimensioni, l’analisi dimensionale, le unità di misura, il Sistema Internazionale. La misura sperimentale, gli strumenti di misura, errori casuali e sistematici. Descrizione del moto: vettori, cinematica in una dimensione, cinematica in due dimensioni, moto del proiettile. Forza, massa e Leggi di Newton. Forza peso, forza normale e attrito. Forza elastica, elasticità e frattura. Moto circolare e legge di gravitazione universale. Lavoro e teorema dell’energia cinetica. Energia Potenziale, forze conservative e dissipative, conservazione dell’energia meccanica. Potenza e efficienza. Quantità di moto e sua conservazione, urti e centro di massa. Moto rotatorio, momento torcente, momento di inerzia, momento angolare e sua conservazione. Statica: coppie di forze, leve e corpi in equilibrio. Oscillazioni e vibrazioni, il moto armonico, il pendolo semplice. Le onde e loro propagazione. Il suono. Statica dei fluidi: densità, pressione, fluidi comprimibili e incomprimibili, legge di Stevino, principio di Pascal, forza di Archimede. Dinamica dei fluidi: equazione di continuità, equazione di Bernoulli, teorema di Torricelli, portanza, viscosità, equazione di Poiseuille. Tensione superficiale, contact angle, e capillarità. Temperatura, legge dei gas perfetti, teoria cinetica dei gas, diffusione. Calore e Calorimetria. Trasmissione del calore e legge di Stefan-Boltzmann. Principi della termodinamica, macchine termiche, entropia. Carica elettrica, legge di Coulomb e campo elettrico. Potenziale elettrico ed energia potenziale elettrica. Dipolo elettrico e suo momento. Condensatori, capacità e dielettrici. Generatori di differenza di potenziale, correnti elettriche, legge di Ohm e resistenza, potenza ed effetto Joule. Corrente alternata. Circuiti in corrente continua. Trasporto elettrico nel corpo umano: il modello RC della membrana cellulare, il potenziale di membrana, il potenziale d’azione. Magnetismo, campo magnetico, forza magnetica, spettroscopia di massa. Legge di Ampère, legge di Biot-Savart, momento magnetico di una spira. Induzione elettromagnetica, legge di Faraday-Lenz. Onde elettromagnetiche e loro spettro. La luce: ottica geometrica (riflessione, rifrazione e dispersione) e ottica fisica (polarizzazione, interferenza, diffrazione). Tecniche spettroscopiche. Strumenti ottici (occhio umano e microscopio). Risoluzione e criterio di Rayleight. Teorie quantistiche ed effetto fotoelettrico. Modelli dell’atomo. Lunghezza e ipotesi di De Broglie. La meccanica quantistica e i numeri quantici. Microscopia elettronica e a scansione di sonda (AFM e STM). Fisica nucleare e radioattività. Legge del decadimento radioattivo. Radioattività naturale, reazioni nucleari, fissione e fusione. Radiazioni ionizzanti ed effetti biologici delle radiazioni. Misura delle dosi di radiazioni ionizzanti. Laboratorio (16 ore) Valutazione delle incertezze nelle misure dirette. Cifre significative. Discrepanza. Propagazione degli errori: somma e differenze, prodotti e quozienti. Calcolo degli errori per funzioni di una variabile e per funzioni di più variabili. Errori nelle misure ripetute: media come miglior stima, deviazione standard, deviazione standard della media. Distribuzione gaussiana. Metodo dei minimi quadrati. Coefficiente di correlazione. Distribuzione binomiale. Distribuzione di Poisson. Test del Chi quadro. Grafici: istogrammi, scatter plots, scala lineare, scala semilogaritmica, scala logaritmica. Esperienze di laboratorio: - Teoria degli Errori - Moto armonico - Ottica geometrica - Radioattività Modalità Esame Gli appelli consistono in una prova scritta che verte sull’intero programma svolto, inclusa l’attività di laboratorio. Nella prova scritta vengono assegnati dei problemi. Ogni problema può essere risolto secondo le metodologie, la comprensione dei principi fisici e le esemplificazioni presentate a lezione. Oltre a domande che richiedono applicazione e sviluppo di formule, nonché risoluzione numerica, possono essere introdotte domande aperte, al quale lo studente deve rispondere in modo conciso. Il voto della prova scritta è espresso in 27eisimi. Le quattro relazioni di laboratorio saranno valutate e a ciascuna verrà assegnato un voto massimo pari a 1. Il voto finale dell’esame sarà ottenuto sommando il voto dell’esame scritto con quello delle quattro relazioni. L'esame è superato se lo studente riceve la valutazione totale di almeno 18/30. Lo studente può sottoporsi all'esame orale se intende migliorare il voto. Nel caso venga sostenuta anche la prova orale, il voto dell’appello risulta dalla media fra il voto ottenuto dalla prova scritta e le relazioni e la prova orale. Il calendario degli appelli è pubblicato sul portale di Ateneo e l'iscrizione agli appelli di esame viene fatta tramite il portale stesso. Testi adottati - Giancoli “Fisica” edizione con Fisica Moderna - III Edizione- Casa Editrice Ambrosiana - Taylor “Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche” - Zanichelli Materiale supplementare sarà fornito tramite la pagina del corso sul portale Moodle. Modalità di frequenza La frequenza alle lezioni frontali è facoltativa. La frequenza ai laboratori è obbligatoria e sarà valutata ai fini del voto finale. Per ogni esperienza gli studenti dovranno produrre una relazione, individuale o di gruppo a seconda del numero di studenti che partecipano all’attività. Bibliografia - Giancoli “Fisica” edizione con Fisica Moderna - III Edizione- Casa Editrice Ambrosiana - Taylor “Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche” - Zanichelli

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
118391 - CHIMICA ORGANICA BRUNO MATTIA BIZZARRI	Primo Semestre	7	CHIM/06		Obiettivi formativi Il corso introduce ed approfondisce i concetti ed i principali approcci sperimentali della chimica organica, operando il consolidamento di principi e concetti acquisiti nell’ambito dei corsi di fisica e di chimica generale ed inorganica, per procedere poi alla conoscenza della chimica del carbonio associata ai processi vitali ed ambientali. Saranno fornite, nella prima parte del corso, le basi culturali e pratiche per la comprensione della struttura chimica delle molecole organiche, ponendo una particolare attenzione alle relazioni esistenti tra la struttura chimica e le proprietà chimico-fisiche e biologiche ad esse associate. La conoscenza dei diversi stati fisici di ibridazione del carbonio permetteranno allo studente di acquisire una visione tridimensionale delle molecole, facilitando la comprensione del ruolo della chimica sopra-molecolare nei processi cellulari. In questa parte del corso lo studente potrà conoscere le principali famiglie di composti organici esistenti in natura e di sintesi, con una particolare attenzione al loro impatto ambientale. La seconda parte del corso è dedicata alla applicazione delle proprietà delle molecole organiche nel contesto della reattività chimica. Lo studente avrà la possibilità di avere le risposte per alcune tra le domande fondamentali nel suo percorso di studi: perché le molecole reagiscono? Quali sono i fattori sperimentali che controllano la cinetica delle reazioni? Quando una reazione risulta essere sotto controllo termodinamico piuttosto che cinetico? Come è possibile sintetizzare molecole complesse a partire da semplici reagenti chimici? Quale è l’impatto della chimica organica sull’ambiente e come è possibile ridurlo? Queste conoscenze permetteranno allo studente di affrontare i corsi di studio successivi con una forte competenza strutturale e molecolare. Conoscenza e capacità di comprensione - Conoscenza dei principi che regolano la formazione del legame chimico, attraverso l’impiego di teorie tradizionali (teoria del legame di valenza, teoria dell’orbitale atomico) e avanzate (teoria dell’orbitale molecolare e cenni di meccanica quantistica). Conoscenza della nomenclatura internazionale IUPAC e della classificazione delle molecole organiche in base alla loro chiralità (teoria dei gruppi funzionali), con una particolare attenzione alla associazione tra famiglia di molecole organiche e proprietà biologiche e chimico-fisiche. Conoscenza dei principali meccanismi di reazione delle molecole organiche e dei parametri sperimentali in grado di controllare la termodinamica e la cinetica delle trasformazioni organiche sintetiche e naturali. Conoscenza della relazione tra l’origine delle molecole organiche e l’origine della vita. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - In aggiunta alle conoscenze teoriche acquisite attraverso lo studio della chimica organica, gli studenti potranno applicare i principali concetti studiati alla risoluzione di esercizi numerici e grafici inerenti la nomenclatura, l’identificazione e la classificazione delle sostanze organiche in base alla loro attività sull’organismo e sull’ambiente, l’effetto della chiralità sull’attività farmacologica e farmaceutica, la possibilità di separare sostanze organiche isomere e le metodologie generali per la loro analisi e per il loro riconoscimento. Autonomia di giudizio - Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea in Scienze Biologiche Ambientali (tra le quali fisica, chimica generale, biochimica, biologia molecolare, e genetica) fornendo una conoscenza integrata per la comprensione degli aspetti molecolari comuni alle diverse discipline. Il giudizio critico dello studente sarà stimolato facendo riferimento alla lettura di studi recenti pubblicati in riviste scientifiche del settore, ponendo in discussione le problematiche attuali relative ad alcuni dei concetti fondamentali della disciplina. Grazie alla natura multi- ed interdisciplinare della chimica organica, sarà inoltre possibile collegare le nozioni acquisite alle problematiche di altre discipline. Abilità comunicative - Al termine di ogni parte essenziale del corso, così come articolato dal programma di studi, gli studenti saranno invitati a formare dei gruppi di lavoro per sviluppare soluzioni e competere con gli altri nella risoluzione di esercizi pratici. Lo strumento didattico è volto a far crescere le capacità comunicative e l’abilità di sapere lavorare in un gruppo, il tutto finalizzato al consolidamento dei concetti acquisiti. Capacità di apprendere - Le capacità di apprendimento degli studenti saranno valutate durante lo svolgimento del corso tramite due prove di esonero che permetteranno di seguire individualmente lo stato di maturazione della conoscenza, evidenziando le capacità di restituzione da parte dello studente dei concetti acquisiti. Scheda Docente Programma del corso Modulo A LA STRUTTURA Alcani e cicloalcani. Introduzione. Struttura. Ibridazione sp3. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Isomeria di struttura. Analisi conformazionale (etano, cicloesano). Stabilità dei cicloalcani (tensione angolare, tensione torsionale, tensione sterica). Derivati del cicloesano (stereoisomeria cis-trans). Alcani biciclici e policiclici. Ruolo naturale ed applicazioni degli alcani.Alcheni. Introduzione.. Struttura. Ibridazione sp2. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Stabilità (calore di idrogenazione, calore di combustione). Sistema di nomenclatura (E)-(Z) per gli alcheni. Cicloalcheni.Funzione biologica.Alchini. Introduzione. Struttura. Ibridazione sp. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Gruppi funzionali e classi di composti organici. Alogenuri alchilici. Alcoli. Eteri. Ammine. Aldeidi e chetoni. Acidi carbossilici. Esteri ed ammidi. Introduzione. Struttura. Nomenclatura. Proprietà fisiche.Stereochimica. Introduzione. Chiralità del carbonio. Enantiomeri e molecole chirali. Rappresentazione grafica. Nomenclatura (R) (S). Attività ottica (potere rotatorio specifico, definizione di racemo, purezza ottica). Diastereoisomeri (composti meso). Molecole chirali senza carboni chirali. Composti aromatici. Introduzione. Benzene. Struttura e stabilità. Regola di Huckel. Altri composti aromatici. Nomenclatura dei derivati del benzene. Fenomeni di induzione e di risonanza. Composti aromatici eterociclici. I composti aromatici in biochimica. Carboidrati. Classificazione. Monosaccaridi. Mutarotazione e formazione dei glucosidi. Configurazione D o L. Disaccaridi. Polisaccaridi. Proteine. Struttura degli -amminoacidi. Nomenclatura. Legame peptidico. Oligopeptidi. Acidi nucleici. Basi nucleiche puriniche e pirimidiniche. Nucleosidi. Nucleotidi. Oligonucleotidi. Lipidi. Modulo B. LA REATTIVITA' Reazioni di alcani e cicloalcani. Clorurazione del metano. Radicali liberi. Stabilità e struttura. Termodinamica e cinetica. Alogenazione degli alcani superiori. Reazioni ioniche di sostituzione ed eliminazione. Formazione di carbocationi. Stabilità e struttura. Reazioni di sostituzione nucleofila. Reazione SN2. Reazione SN1. Meccanismi ed andamenti stereochimici.Effetti del solvente e del gruppo uscente. Reazioni di eliminazione. Reazione E1. Reazione E2. Competizione tra sostituzione ed eliminazione. Reazioni di sostituzione ed eliminazione di interesse biologico. Reazioni del doppio legame C=C. Reazione di addizione. Addizione di acidi alogenidrici. Regola di Markovnikov. Reazioni regioselettive. Addizione di acqua. Ossimercuriazione -demercuriazione. Idroborazione. Addizione degli alogeni. Epossidi. Ossidazione degli alcheni. Addizione di radicali. Reazioni dei composti aromatici. Sostituzione elettrofila aromatica. Meccanismo. Alogenazione del benzene. Nitrazione. Solfonazione. Alchilazione ed acilazione di Friedel-Crafts. Effetto dei sostituenti. Sostituzione nucleofila aromatica. Reazione dei composti carbonilici e carbossilici. Module A STRUCTURE Alkanes and cycloalkanes. Introduction. Structure. Sp3 hybridization. Nomenclature. Physical Properties. Isomerism of structure. Conformational analysis (ethane, cyclohexane). Stability of cycloalkanes (angle strain, torsional strain, tension steric). Derivatives of cyclohexane (stereoisomery cis-trans). Bicyclic alkanes and polycyclic. Natural role and applications of alkanes. Alkenes. Introduction .. Structure. Sp2 hybridization. Nomenclature. Physical Properties. Stability (heat of hydrogenation, heat of combustion). Nomenclature system (E) - (Z) for alkenes. Cicloalcheni.Funzione biological. Alkynes. Introduction. Structure. Sp hybridization. Nomenclature. Physical Properties. Functional groups and classes of organic compounds. Alkyl halides. Alcohols. Ethers. Amines. Aldehydes and ketones. Carboxylic acids. Esters and amides. Introduction. Structure. Nomenclature. Physical Properties. Stereochemistry. Introduction. Chirality of carbon. Enantiomers and chiral molecules. Graphical representation. Nomenclature (R) (S). Optical activity (specific optical rotation, definition of racemate, optical purity). Diastereoisomers (meso compounds). Chiral molecules without chiral carbons. Aromatic compounds. Introduction. Benzene. Structure and stability. Huckel rule. Other aromatic compounds. Nomenclature of benzene derivatives. Induction phenomena and resonance. Heterocyclic aromatic compounds. The aromatic compounds in biochemistry. Carbohydrates. Classification. Monosaccharides. Mutarotation and formation of glucosides. Configuration D or L. Disaccharides. Polysaccharides. Protein. Structure of the amino acids. Nomenclature. Peptide bond. Oligopeptides. Nucleic acids. Purine and pyrimidine nucleic bases. Nucleosides. Nucleotides. Oligonucleotides. Lipids. Form B. THE REACTIVITY ' Reactions of alkanes and cycloalkanes. Chlorination of methane. Free radicals. Stability and structure. Thermodynamics and kinetics. Halogenation of higher alkanes. Ionic reactions of substitution and elimination. Formation of carbocations. Stability and structure. Nucleophilic substitution reactions. SN2 reaction. SN1 reaction. Mechanisms and trends stereochimici.Effetti solvent and leaving group. Elimination reactions. E1 reaction. E2 reaction. Competition between substitution and elimination. Substitution reactions and elimination of biological interest. Reactions of the C = C double bond. Addition reaction. Addition of hydrogen halides. Markovnikov rule. Modalità Esame L'esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta è composta da 5 esercizi grafici e numerici relativi agli argomenti trattati nel corso. Accedono alla prova scritta gli studenti che hanno conseguito la votazione minima di 18/30. La prova orale consiste nella discussione dei risultati della prova scritta con eventuali approfondimenti su argomenti del programma ad essi correlati. The exam consists of a written test followed by an oral test. The written test consists of 5 graphic and numerical exercises relating to the topics covered in the course. Students who have obtained the minimum of 18/30 enter the oral test. The oral test consists in the discussion of the results of the written test with possible insights on other topics of the program related to them. Testi adottati -Chimica Organica Essenziale 2a Edizione a cura di Bruno Botta (ediermes) -Guida Ragionata allo Svolgimento di Esercizi si Chimica Organica. D'Auria, Scafati, Zampella (Loghia) Modalità di svolgimento Lezioni frontali in aula didattica presso polo di Civitavecchia Frontal lessons in the classroom at the Civitavecchia campus Modalità di frequenza Frequenza non obbligatoria ma fortemente raccomandata Attendance is not mandatory but strongly recommended Bibliografia -Chimica Organica Essenziale 2a Edizione a cura di Bruno Botta (ediermes) -Guida Ragionata allo Svolgimento di Esercizi si Chimica Organica. D'Auria, Scafati, Zampella (Loghia)
OPZIONALI CON L'OBBLIGO DI SCEGLIERE ALMENO UN ESAME	-	-	-	-
METODOLOGIE MOLECOLARI APPLICATE ALLA RICERCA AMBIENTALE GIUSEPPINA FANELLI	Secondo Semestre	6	BIO/11		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso di metodologie molecolari applicate alla ricerca ambientale si propone di fornire allo studente una panoramica sulle tecniche biomolecolari e analitiche strumentali utilizzate per gli studi relativi all’ambiente. Verranno fornite nozioni necessarie per sviluppare le conoscenze delle influenze ambientali sulla biologia degli organismi viventi e sull’uomo. Gli studenti acquisiranno strumenti concettuali per comprendere i metodi per lo studio degli effetti degli inquinanti sulla salute dell’uomo e dell’ambiente e per la valutazione del rischio tossicologico. Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine del corso gli studenti dovranno conoscere le moderne tecniche di biologia molecolare utilizzate in campo ambientale. Comprenderanno i principi alla base delle principali metodologie molecolari e analitiche per lo studio di inquinanti ambientali. Sapranno usare correttamente la terminologia appropriata impiegata nelle metodologie molecolari e analitiche strumentali. Saranno in grado di descrivere gli elementi strutturali dei principali strumenti di un laboratorio biochimico/molecolare (cromatografia liquida, spettrofotometro, spettrometro di massa). Conosceranno la classificazione delle sostanze chimiche tossiche di rilevanza ambientale ed il loro effetto sull’uomo. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Padronanza delle metodologie analitiche e molecolari per lo studio della variabilità genetica-ambientale. Capacità di identificare le tecniche analitico-molecolari da applicare nei diversi casi. Capacità di applicare tecniche relative all’identificazione di inquinanti ambientali. Autonomia di giudizio - Avere una concreta capacità di integrare le conoscenze di base biomolecolari e gestire la complessità delle problematiche in ambito applicativo ambientale. Abilità comunicative - Capacità di esporre le conoscenze acquisite. Lo studente dovrà essere in grado di presentare in modo logico, conciso e rigoroso, in varie forme e con diversi strumenti, obiettivi, concetti, dati e procedure di lavoro o di analisi sperimentali. Capacità di apprendere - Sviluppare autonome capacità di apprendimento nel campo della disciplina in oggetto per accrescere le proprie conoscenze, aggiornandosi costantemente e mantenendosi informato sui nuovi sviluppi e metodi bio-molecolari utilizzati in campo ambientale. Scheda Docente Programma del corso Esposizione ai contaminanti ambientali (Inquinamento ambientale, Inquinamento atmosferico, Inquinamento idrico, Inquinamento del suolo ). Inquinanti nell'ambiente: origine, diffusione, accumulo. Classificazione delle sostanze chimiche tossiche di rilevanza ambientale. Metalli pesanti tossici Composti organici tossici (Diossine, furani e PCB Idrocarburi policiclici aromatici). Tossicità di contaminanti ambientali verso componenti cellulari, cenni di genotossicità. Geni e tumori, ereditarietà del rischio tumorale. Aspetti molecolari della tumorigenesi. La morte cellulare, apoptosi e necrosi in risposta ad agenti genotossici. Metodi molecolari per lo studio dell’ambiente. PCR, analisi mediante elettroforesi su gel di agarosio, clonaggio, sequenziamento. Real-time PCR. Applicazione delle tecniche molecolari allo studio e all’isolamento di DNA ambientale, DNA/RNA Stable isotope probing. Ibridazione fluorescente in situ (FISH, CARD-FISH, Raman-FISH, Nano-SIMS). Microarray. Metodologie analitiche per la determinazione di tutte le classi di inquinanti ambientali: Cromatografia liquida, gas cromatografia, spettrometria di massa per l’analisi quantitativa e qualitativa di inquinanti ambientali. Le tecniche -omics : metabolomica proteomica. spettrometria di massa accoppiata all’analisi di banche dati. Journal club con lettura di lavori di letteratura in campo ambientale e utilizzo di metodologie molecolari Modalità Esame L'obiettivo della prova orale è verificare le basi teoriche delle metodologie di biologia molecolare rilevanti per lo studio ambientale. La valutazione dell’esame terrà conto in modo particolare dell'articolazione, precisione e significatività nei contenuti teorici acquisiti trattati con un linguaggio appropriato. Testi adottati - Francesco Amaldi Piero Benedetti Graziano Pesole Paolo Plevani Tecniche e metodi per la biologia molecolare - Mauro Maccarrone: Metodologie biochimiche e biomolecolari Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio Appunti e materiale didattico fornito dal docente durante le lezioni. Il docente comunicherà all’inizio del corso eventuali link dove poter scaricare il materiale didattico. Modalità di svolgimento L’insegnamento viene proposto attraverso lezioni frontali (48 ore). Il materiale didattico verrà reso disponibile agli studenti prima di ciascuna lezione. Si dedicherà spazio all’analisi di articoli scientifici o testi di normative che applichino le metodologie molecolari in campo ambientale. Modalità di frequenza Il docente consiglia la partecipazione degli studenti con momenti di discussione e analisi condivisa delle tematiche presentate. Gli studenti sono dunque incoraggiati ad interagire con la docente durante la lezione. Agli studenti non frequentanti è richiesto lo studio dei testi indicati in bibliografia; potranno consultare i materiali prodotti dalla docente, come gli studenti frequentanti. A tutti gli studenti che desiderino avere dei chiarimenti sono invitati a contattare la docente per un appuntamento. Bibliografia Il materiale didattico si renderà disponibile sulla piattaforma Moodle. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma e su eventuale bibliografia aggiuntiva.
IDROBIOLOGIA FRANCESCO CERINI	Secondo Semestre	6	BIO/07		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche dell’idrobiologia classica e moderna e degli approcci teorici e sperimentali che ne hanno permesso lo sviluppo odierno. Ampliare le conoscenze sugli organismi acquatici dal punto di vista trofico-funzionale. Gli studenti dovranno apprendere la logica dell’analisi ecosistemica degli ambienti acquatici e le metodologie atte a valutare strutture e funzioni degli ecosistemi degli ambienti acquatici. Verranno fornite le nozioni per capire gli sviluppi più recenti dell’ecosistemica degli ambienti acquatici (food web theory, niche theory, network analysis), e verrà stimolata la comprensione dell’importanza della gestione di tali ambienti. Il corso si propone di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nei campi dell’ecologia delle acque interne e dell’ecologia di comunità. Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato la conoscenza dei principi e delle leggi ecologiche che stanno alla base del funzionamento ecosistemico degli ambienti acquatici. Aver acquisito le nozioni dell’idrobiologia utili ad intraprendere le analisi ecosistemiche delle diverse tipologie ambientali delle acque interne. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione e sviluppate nelle esercitazioni per interpretare strutture e funzioni dei diversi organismi acquatici e per la risoluzione di problemi nei vari campi dell’idrobiologia. Autonomia di giudizio - Essere in grado di individuare i percorsi teorici e sperimentali da applicare alla risoluzione di problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative - Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendere - Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti l’idrobiologia ed in generale l’ecologia accademica degli ambienti acquatici anche nelle sue applicazioni gestionali e nelle sue implicazioni teoriche e sperimentali. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni in aula. Scheda Docente Programma del corso Introduzione all'ambiente acquatico: Proprietà chimico-fisiche acqua, Ciclo dell'acqua, movimenti di calore, luce e nutrienti in acqua. Gli ambienti d’acqua dolce e loro caratterizzazione: Gli ambienti fluviali. Gli ambienti lacustri. Gli ecosistemi acquatici di transizione. Le zone umide. Fisiografia e spunti di conservazione. Altri ambienti d’acqua (fiumi e laghi sotterranei, sorgenti d’alta quota, sorgenti idrotermali acque interstiziali). Ambienti seminaturali e artificiali. Fauna e flora delle acque interne: Panoramica su evoluzione e adattamenti al mezzo acqueo e alle diverse caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Classificazione trofico-funzionale degli organismi acquatici. Microorganismi, alghe, funghi e piante. Protozoi. Invertebrati (Cnidari, Briozoi, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Crostacei, Insetti). Vertebrati (Anfibi, rettili, mammiferi, uccelli, Pesci ossei e cartilaginei) Ecologia delle acque interne: Interazioni tra specie. Ecologia di comunità, metacomunità e reti trofiche acquatiche. Teoria e casi studio. Elementi di tecniche di campionamento. Conservazione, gestione e monitoraggio ambienti d'acqua dolce: Minacce ai sistemi di acque interne. Bioindicazione ed indici ecologici. Monitoraggio e gestione. Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Le domande riguarderanno concetti ed informazioni affrontate nelle lezioni frontali, con possibilità di presentare un caso studio (es. articolo da rivista scientifica) su problematiche di ecologia e conservazione di ambienti d'acqua dolce da cui far partire la discussione d'esame. Testi adottati Walter, K., Dodds, W. H. I. L. E. S., & Matt, R. (2017). Freshwater ecology: concepts and environmental applications of limnology. ELSEVIER ACADEMIC Press. ORNERIS G., PASCALE M., PEROSINO G.C., ZACCARA P. (2013). Lezioni di Idrobiologia Editore: Regione Piemonte, Direzione Agricoltura - settore caccia e pesca (https://greencrestdotblog.files.wordpress.com/2018/01/2008-lezioni-di-idrobiologia-le-acque-continentali.pdf) Modalità di frequenza La frequenza è facoltativa ma gli studenti sono fortemente invitati a partecipare alle lezioni; verranno spiegati metodi di ricerca di bibliografia scientifica molto utili per il progetto d'esame finale (facoltativo), e utili in generale per la carriera scientifica. Inoltre, verranno stimolate discussioni in classe su argomenti del corso utili all'approfondimento.
INTRODUZIONE ALLE SCIENZE DELLA TERRA CHIARA SBARBATI	Secondo Semestre	6	GEO/05		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di geologia utili per inquadrare correttamente i temi ambientali. Il corso introduce alla composizione della Terra e focalizza l’attenzione sul ciclo litogenetico. I processi esogeni ed endogeni che sovraintendono alla formazione delle rocce ed al loro modellamento costituiscono temi centrali del corso. Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla costituzione interna della Terra e sui principali processi endogeni ed esogeni che caratterizzano il Pianeta. Saprà distinguere i più comuni tipi di rocce collegandoli ai loro processi formativi. Sarà capace di comprendere i principi della stratigrafia, le principali strutture geologiche ed i principali processi di modellamento della superficie terrestre. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di sapere: distinguere e classificare i principali tipi di rocce e leggere carte topografiche e geologiche. Autonomia di giudizio - Lo studente durante le lezioni e le esercitazioni acquisirà autonomia di giudizio sulla base delle conoscenze apprese, confrontandosi con diversi contesti geologici italiani. Abilità comunicative - Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico durante le lezioni e le esercitazioni. Le abilità comunicative saranno verificate in sede di esame. Capacità di apprendere - Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare i metodi appresi per descrivere situazioni geologiche diverse da quelle considerate durante il corso. Lo studente dovrà essere in grado di tracciare i caratteri geologici essenziali di una semplice realtà territoriale. Scheda Docente Programma del corso Forma e dimensioni della Terra. La struttura interna della Terra: nucleo, mantello e crosta. Litosfera e astenosfera. Cenni sulla tettonica delle zolle. Elementi di mineralogia: principali proprietà fisiche e chimiche, principali minerali delle rocce. I processi magmatici e le rocce ignee. Consolidazione magmatica. Struttura e tessitura delle rocce ignee. Metodi di classificazione delle rocce ignee intrusive, effusive e filoniane. Caratteristiche delle principali rocce ignee. Il vulcanismo: tipi di eruzioni e tipi di vulcani. Le rocce piroclastiche. I processi esogeni e le rocce sedimentarie. Processi sedimentari: degradazione fisica e chimica, trasporto, sedimentazione e diagenesi. Classificazione e caratteristiche delle rocce sedimentarie: silicoclastiche; carbonatiche; evaporitiche; altre rocce chimiche e biochimiche, rocce residuali. Proprietà delle rocce sedimentarie. Principi della stratigrafia. I processi metamorfici e le rocce metamorfiche. Fattori del metamorfismo: temperatura, pressione e fase fluida. Tessitura e struttura delle rocce metamorfiche. Facies metamorfiche e tipi di metamorfismo. Principali rocce metamorfiche. Cenni di geologia strutturale: pieghe, faglie e sovrascorrimenti. I terremoti: cause, meccanismi e distribuzione dei terremoti. Cenni sulla cronologia della Terra. Le carte topografiche. Le carte geologiche. I processi erosivi, fiumi ed erosione fluviale, erosione eolica, erosione glaciale, erosione costiera, le frane. Modalità Esame La valutazione consiste in una prova orale e si svolge in 30 minuti circa. Gli argomenti di esame sono quelli trattati durante il corso. Nello specifico, si richiede la conoscenza della classifica delle rocce, dei principi di stratigrafia e di geologia strutturale dei processi esogeni ed endogeni, della cartografia topografica e geologica. Nel corso della prova saranno valutate anche la capacità ad applicare le conoscenze ai contesti ambientali, il linguaggio tecnico e la capacità critica e di curiosità scientifica del candidato. La valutazione si baserà sull’esito della prova orale, attribuendo un punteggio in trentesimi secondo quanto previsto dal Regolamento Didattico di Ateneo. Testi adottati Grotzinger J.P., Jordan T.H. (2016) Capire la Terra. Zanichelli, Bologna. Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria, ma è fortemente raccomandata.
118406 - LABORATORIO DI MONITORAGGIO CHIMICO AMBIENTALE ELISA DE MARCHI	Primo Semestre	6	CHIM/06		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso introduce ed approfondisce i concetti ed i principali approcci sperimentali sugli aspetti chimici del monitoraggio ambientale. Conoscenza e capacità di comprensione - Conoscenza delle principali metodiche strumentali per l’analisi chimica qualitativa e quantitativa delle sostanze organiche e inorganiche presenti nell’ambiente. Le conoscenze riguarderanno in particolare il monitoraggio chimico delle acque e del terreno; Conoscenza e capacità di comprensione applicate - In aggiunta alle conoscenze teoriche acquisite attraverso lo studio delle metodiche di analisi chimica, gli studenti potranno applicare i principali concetti studiati alla analisi di campioni durante lo svolgimento di esercitazioni di carattere applicativo, tratte da situazioni reali; Autonomia di giudizio - Il corso offre collegamenti con altre discipline del percorso di Laurea in Scienze Biologiche Ambientali (tra le quali fisica, chimica generale, e chimica organica) fornendo una conoscenza integrata per la comprensione degli aspetti metodologici del monitoraggio chimico ambientale. Le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno autonomia di giudizio e capacità di progettazione; Abilità comunicative - le conoscenze e la pratica applicativa saranno utili anche nello sviluppo delle abilità comunicative attraverso la lettura e l'interpretazione dei dati strumentali ottenuti; Capacità di apprendere - la capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni riguardanti la teoria e l'interpretazione Scheda Docente Programma del corso Il corso ha l’obiettivo di introdurre e approfondire le principali tecniche di analisi chimica strumentale applicate al monitoraggio ambientale delle matrici naturali, integrando la preparazione teorica in aula con esercitazioni guidate e attività pratiche di laboratorio. Parte Teorica (4 CFU / 32 ore): - Inquadramento Generale e Campionamento: Catena logica del monitoraggio chimico ambientale, contesto normativo (es. DM 260/2010, Direttiva 2000/60/CE) e standard di qualità. Programmazione delle strategie di campionamento (rappresentatività, prelievo e conservazione del campione) e matrici ambientali. - Preparazione del Campione: Tecniche di estrazione e purificazione. Pretrattamento delle matrici per l'analisi dei metalli: tecniche di mineralizzazione e digestione acida (in sistema aperto e assistita da microonde). - Qualità del Dato Analitico e Validazione del Metodo: Limiti di rilevabilità (LoD) e quantificazione (LoQ), sensibilità, robustezza, recupero ed impiego di materiali di riferimento certificati (CRM) (DM 260/2010, Allegato 1, pp. 29-30). Incertezza analitica (contributi sistematici e casuali), conformità ai limiti di legge ed espressione del risultato analitico. - Cromatografia e Spettrometria di Massa: Teoria cromatografica (coefficiente di ripartizione, risoluzione, piatti teorici). Tipologie cromatografiche (adsorbimento, ripartizione, scambio ionico, esclusione). Metodi strumentali: Gascromatografia (GC) e Cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC). Spettrometria di Massa (MS) - Spettroscopia Atomica e Molecolare: Spettro elettromagnetico, interazione radiazione-materia, legge di Lambert-Beer ed effetto della struttura chimica sull'assorbimento. Spettrofotometria UV-Visibile e Infrarossa (FT-IR). Spettroscopia Atomica: assorbimento atomico (F-AAS, GF-AAS), Spettroscopia Atomica a Emissione (ICP-OES / AES) e spettrometria di massa a plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS). Spettroscopia NMR (chemical shift, molteplicità, accoppiamento spin-spin e costanti di accoppiamento). Esercitazioni di Laboratorio (2 CFU / 16 ore): - Analisi guidata della letteratura scientifica di settore - Esecuzione di tecniche di estrazione e purificazione. - Preparazione del campione per analisi HPLC e/o GC-MS. - Costruzione di rette di taratura ed elaborazione dati su cromatogrammi, spettri MS e spettri NMR. Modalità Esame L'esame consiste in una prova scritta volta a verificare l'acquisizione dei concetti teorici e la capacità di applicarli. Testi adottati Testi di riferimento per l'insegnamento: 1. Colin Baird, Michael Cann - "Chimica ambientale" - Zanichelli, 2013 [ISBN: 9788808173782] 2. Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle - "Identificazione spettrometrica di composti organici" - Casa Editrice Ambrosiana (Distribuzione esclusiva Zanichelli), 2016 [ISBN: 9788808183507] 3. Marco D'Ischia - "La chimica organica in laboratorio" - PICCIN Nuova Libraria, 2003 [ISBN: 8829916218] Modalità di frequenza La frequenza non è obbligatoria, ma caldamente consigliata.
- - SCELTA DELLO STUDENTE	Primo Semestre	12
118395 - GENETICA E MUTAGENESI AMBIENTALE ELENA PACCOSI	Secondo Semestre	9	BIO/18		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche della genetica classica e moderna e degli approcci sperimentali che ne hanno permesso la definizione. Gli studenti dovranno apprendere la logica dell’analisi genetica formale e le metodologie della dissezione genetica dei fenomeni biologici. Essi dovranno saper collegare i concetti di genotipo e fenotipo e l’interazione di questi con l’ambiente. Un capitolo rilevante del corso sarà dedicato all’acquisizione da parte degli studenti dei concetti di mutazione, mutagenesi e riparazione del danno genetico; nonché all’impatto che questi processi hanno nella generazione di sindromi, nell’insorgenza di malattie degenerative e nell’evoluzione delle popolazioni. Verranno fornite le nozioni per capire il cambiamento paradigmatico avvenuto nell'era post-genomica, e verrà stimolata la comprensione dell’importanza dei sistemi modello sia eucariotici sia procariotici. Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato la conoscenza dei principi della genetica formale: mendelismo, eredità legata al sesso, mappatura di geni negli eucarioti e nei procarioti, mutazioni, regolazione dell'espressione genica in procarioti ed eucarioti, genetica delle popolazioni. Aver acquisito le nozioni alla base Mutagenesi Ambientale e della Genetica Molecolare e aver compreso le potenzialità dell'analisi post-genomica. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione e sviluppate nelle esercitazioni per interpretare i pattern di eredità e per la risoluzione di problemi nei vari campi della Genetica. Autonomia di giudizio - Essere in grado di individuare le regole appropriate della Genetica da applicare alla risoluzione di problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione. Abilità comunicative - Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati. Capacità di apprendere - Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti la Genetica anche nelle sue applicazioni mediche e nelle sue implicazioni evolutive. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso Programma: L'analisi genetica di Mendel: variabilità genetica; la legge della segregazione; la legge dell'assortimento indipendente; geni e alleli: il concetto di polimorfismo. Estensioni dell'analisi mendeliana: relazioni di dominanza; allelia multipla; pleiotropia; eredità multifattoriale, eredità dei caratteri quantitativi. Teoria cromosomica dell'eredità: mitosi e meiosi; eredità legata al sesso; meiosi e mendelismo. Associazione e ricombinazione: segregazione di geni localizzati sullo stesso cromosoma; il crossing over-over; il test del chi quadrato mappe genetiche; saggio a tre punti. Le basi fisiche dell'eredità, il DNA: identificazione del materiale genetico; struttura; * replicazione; * ricombinazione. La funzione del gene: la dissezione genetica attraverso le mutazioni l'ipotesi un gene un enzima; la complementazione; struttura fine del gene; il codice genetico; la trascrizione ; * la traduzione. * Il cromosoma eucariotico struttura ed organizzazione della cromatina; il modello ad anse radiali; struttura e funzione del telomero e del centromero; le regioni organizzatrici del nucleolo (NOR). Le mutazioni: mutagenesi e agenti mutageni; riparazione del danno genetico. Le mutazioni cromosomiche (di struttura; gli elementi mobili; di numero). Analisi Genetica di batteri e virus : il cromosoma batterico; isolamento di mutanti; trasferimento genico nei batteri: trasformazione naturale ed artificiale; coniugazione; mappe genetiche nei batteri. trasduzione Regolazione genica nei procarioti: regolazione negativa e positiva; l'operone lac; l'operone del triptofano; l'attenuazione. Regolazione genica negli eucarioti: regolazione della trascrizione; regolazione post-trascrizionale; il ruolo della struttura della cromatina; eredità epigenetica; eucromatina ed eterocromatina; eﬀetto di posizione variegato (PEV); inattivazione del cromosoma X nei mammiferi. La genetica di popolazioni: frequenze geniche e genotipiche l'equilibrio di Hardy-Weinberg; evoluzione delle popolazioni e delle specie. Questi argomenti sono trattati soltanto dal punto di vista della Genetica, tralasciando gli aspetti biochimici, molecolari e microbiologici che vengono trattati in altri corsi. Modalità Esame Verrà sostenuta una prova scritta finale composta da 4 esercizi di diﬃcoltà crescente (1,5 punti vengono assegnati ai due più facili e 3 a quelli più complessi) e 3 domande teoriche (7 punti ciascuna) che vertono sull'intero corso. Lo scritto si considera superato se lo studente ottiene una valutazione uguale o superiore a 18/30. In tal caso, il voto potrà essere confermato dallo studente, che potrà eventualmente sostenere una prova orale facoltativa per migliorarlo. Testi adottati Testi principali di riferimento: Anthony Jf Griﬃths et al., Genetica. Principi di analisi formale. Zanichelli Lucia Migliore, Genomica e mutagenesi ambientale. Zanichelli Modalità di frequenza In presenza
118396 - CHIMICA BIOLOGICA NICOLO' MERENDINO	Secondo Semestre	7	BIO/10		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo principale quello di fornire agli studenti i concetti necessari per comprendere i fenomeni biologici e le variazioni energetiche ad essi connessi e del metabolismo. il corso si propone inoltre di fornire delle conoscenze riguardanti la struttura e la funzione delle principali molecole biologiche: proteine, carboidrati e lipidi nonché conoscenze sul metabolismo cellulare e sulla sua regolazione. il corso introdurrà infine gli studenti alle conoscenze per descrivere con linguaggio biochimico e molecolare, i complessi fenomeni di comunicazione, interazione e controllo delle funzioni cellulari e tissutali. Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato la conoscenza dei principi della biochimica in relazione ai carboidrati, lipidi e proteine; conoscere i complessi fenomeni di comunicazione, interazione e controllo delle funzioni cellulari e tissutali e si propone di dare rilievo alle relazioni tra struttura e funzione delle principali classi di molecole biologiche, alla regolazione metabolica a livello molecolare e cellulare; far conoscere i meccanismi che sono alla base delle funzioni enzimatiche. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Saper utilizzare le informazioni apprese a lezione per poter trattare temi di chimica biologica in modo strettamente scientifico; inoltre si prevede che gli studenti possano applicare le conoscenze acquisite dal corso nella ricerca, nell’industria biotecnologica e nel settore delle analisi biologiche e biochimiche. Autonomia di giudizio - Essere in grado di individuare e comprendere i meccanismi scientifici che sono alla base della chimica biologica per poter interpretare e formulare giudizi adeguati riguardo alle problematiche relative alle interazioni tra le varie molecole biologiche. Abilità comunicative - Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, discutere e riflettere sugli argomenti sollevati durante le lezioni insistendo specialmente nell’importanza del metodo scientifico che ha portato alle affermazioni trattate durante il corso. Capacità di apprendere - Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti l’interazione tra le molecole e il sistema cellulare e molecolare anche nelle sue applicazioni biomediche e nelle implicazioni nel rapporto della biochimica con la salute. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso Proteine: amminoacidi, legame peptidico. Struttura primaria. Struttura secondaria: alfa elica, struttura beta. Proteine fibrose: cheratina, collageno, elastina. Struttura terziaria: proteine globulari, stabilità e ripiegamento delle proteine. Struttura quaternaria. Mioglobina. Emoglobina: struttura, eme (sintesi e degradazione), legame dell’ossigeno, cooperatività di legame, 2,3-bisfosfoglicerato, regolazione allosterica. Emoglobine patologiche. Enzimi: introduzione agli enzimi: oloenzima, apoenzima, cofattori, classificazione, specificità di substrato. Cinetica enzimatica, equazione di Michaelis-Menten, Km, Kcat e Kcat/Km. Inibizione enzimatica: competitiva, non competitiva, mista. Meccanismo di azione delle serino proteasi. Carboidrati: richiami sui monosaccaridi e disaccaridi di interesse biologico. Interconversione degli zuccheri. Polisaccaridi strutturali (cellulosa e chitina). Polisaccaridi di deposito (amido, glicogeno). Ciclo di krebs. Glicoproteine: struttura e funzione. Formazione dei nucleotidi. Gruppi sanguigni. Lipidi: acidi grassi, trigliceridi, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, colesterolo, lipoproteine. Proprietà degli aggregati lipidici, micelle e liposomi e lipoproteine. Membrane biologiche: composizione chimica, struttura delle membrane. Movimento di molecole attraverso le membrane, pori e canali. Trasporto attivo e passivo simporto, antiporto ecc. Vitamine idrosolubili: generalità, definizione e relazione con attività coenzimatica. Le vitamine liposolubili (A; D; E; K). Per ciascuna vitamina: struttura chimica, eventuali precursori biochimici, effetti carenziali, meccanismo d’azione biochimico. Ormoni: ormoni implicati nella regolazione del metabolismo, struttura e meccanismo di azione. Descrizione di alcune patologie legate a difetti Biochimici. Modalità Esame L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare si faranno domande sui principali aspetti della biochimica come i processi di respirazione cellulare e il metabolismo cellulare. Infine verranno richieste conoscenze sul destino metabolico delle principali molecole biologiche. Testi adottati Appunti delle lezioni. 1) I principi di biochimica di Lehninger di David L. Nelson, Michael M. Cox Zanichelli Editore ISBN: 8808920690 In alternativa. 2) La Chimica Organica e le macromolecole biologiche, di Butera-Lauricella Piccin Nuova Libraria ISBN:978-88-299-3057-9 Modalità di svolgimento Il corso di Biochimica si svolgerà tramite lezioni frontali in aula coadiuvate da diapositive e illustrazioni grafiche e fotografiche. Il metodo didattico usato tenderà a fornire gli strumenti una visione critica del settore della biochimica attraverso degli esempi pratici e il confronto con diverse specie animali e vegetali. Le lezioni frontali equivalgono a 7 cfu (48 ore). Modalità di frequenza La frequenza del corso non è obbligatoria tuttavia è fortemente consigliata. Bibliografia Appunti delle lezioni. 1) I principi di biochimica di Lehninger di David L. Nelson, Michael M. Cox Zanichelli Editore ISBN: 8808920690 In alternativa. 2) La Chimica Organica e le macromolecole biologiche, di Butera-Lauricella Piccin Nuova Libraria ISBN:978-88-299-3057-9
118397 - BIOLOGIA MOLECOLARE SARA RINALDUCCI	Secondo Semestre	7	BIO/11		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Obiettivo del corso è fornire una descrizione della struttura molecolare e della funzione degli acidi nucleici. Si propone di favorire l’acquisizione, da parte degli studenti, di solide conoscenze di base della biologia molecolare per affrontare lo studio e la comprensione dell’organizzazione e dell’evoluzione dei genomi, ma soprattutto dei meccanismi molecolari che, in procarioti e eucarioti, sottendono e regolano il mantenimento ed il flusso dell’informazione genetica. Inoltre, lo studente apprenderà le basi della comunicazione intracellulare attraverso lo studio delle vie di trasduzione del segnale responsabili di risposte a breve termine. Conoscenza e capacità di comprensione - Possedere le nozioni fondamentali di biochimica alla base della struttura degli acidi nucleici, per capirne la funzione biologica. Aver acquisito i concetti e le conoscenze necessarie per la comprensione delle basi molecolari e cellulari dei processi di replicazione, trascrizione e traduzione del materiale genetico in procarioti ed eucarioti. Conoscere i principali meccanismi di segnalazione intracellulare e dell’interazione funzionale tra proteine. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Saper utilizzare le nozioni teoriche apprese durante il corso per un'analisi critica dei meccanismi molecolari alla base della vita. Autonomia di giudizio - Essere in grado di discutere il ruolo dei processi cellulari descritti a lezione, aumentando la capacità di tradurre, in termini applicativi, i concetti teorici acquisiti. Abilità comunicative - Dimostrare di saper riassumere e presentare in maniera efficace le informazioni acquisite. Sviluppare la capacità di utilizzo della corretta terminologia. Capacità di apprendere - Essere in grado di afferrare, rielaborare e discutere i temi scientifici affrontati a lezione, anche nelle loro implicazioni evolutive. Scheda Docente Programma del corso GLI ACIDI NUCLEICI. Struttura del DNA. La doppia elica e l’appaiamento delle basi secondo il modello di Watson-Crick (DNA B). Strutture secondarie alternative del DNA (DNA A, DNA Z). Topologia del DNA (superavvolgimenti, topoisomerasi). Denaturazione e rinaturazione del DNA. La struttura dell’RNA. Ripiegamenti spaziali dell’RNA. ORGANIZZAZIONE ED EVOLUZIONE DEL GENOMA. Il gene: definizione e struttura nei procarioti ed eucarioti. Sequenze uniche e sequenze ripetute del DNA, regioni codificanti e non codificanti. I nucleosomi ed organizzazione della cromatina. Modificazioni chimiche delle code istoniche e significato funzionale. Metilazione del DNA. REPLICAZIONE DEL DNA. Struttura e funzione della DNA polimerasi. Fedeltà e processività della DNA polimerasi. DNA polimerasi specializzate. DNA elicasi. Meccanismo di replicazione del DNA: fase di inizio, sintesi dei filamenti, forcella di replicazione, terminazione, telomeri e telomerasi. Regolazione della replicazione in procarioti ed eucarioti. TRASCRIZIONE NEI PROCARIOTI. RNA polimerasi. Riconoscimento dei promotori batterici. Biosintesi e maturazione dell’RNA: fase di inizio, allungamento e terminazione. TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI. Promotori eucariotici. RNA polimerasi I, II e III. Differenze rispetto ai procarioti nel meccanismo di trascrizione. PRINCIPI DI REGOLAZIONE DELLA TRASCRIZIONE. Repressori ed attivatori. Domini di legame al DNA presenti nei regolatori trascrizionali. Esempi di regolazione dell’espressione genica nei procarioti ed eucarioti. MATURAZIONE DELL'RNA. Processi di maturazione di tRNA e rRNA. Modificazioni degli mRNA eucariotici: capping, poliadenilazione, editing. Meccanismo di splicing: chimica della reazione, assemblaggio dello spliceosoma. TRADUZIONE DELL'INFORMAZIONE GENETICA. Meccanismo della sintesi proteica in procarioti ed eucarioti. Esempi di regolazione della traduzione. Non sense-mediated e non stop decay (NMD, NSD). MODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI DELLE PROTEINE. Lipidazione, glicosilazione, fosforilazione, acetilazione, metilazione, ubiquitinazione e sumoilazione delle proteine. SEGNALAZIONE INTRACELLULARE. Ormoni steroidei. Recettori mono- e multipasso. Proteine G, AMPc, PKA, inositolo trifosfato, DAG e PKC. Via del Ca2+. Modalità Esame L’esame consisterà in un colloquio con domande aperte (minimo tre) sugli argomenti trattati durante il corso. Verrà accertata l'acquisizione delle conoscenze di base relative ai processi che coinvolgono il DNA come materiale genetico, con particolare riferimento alla struttura degli acidi nucleici, ai meccanismi di duplicazione, trascrizione, modificazione dell’RNA, sintesi e modificazioni post-traduzionali delle proteine, segnalazione intracellulare (livelli di conoscenza: superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito). Verranno inoltre verificate le capacità di analisi, di sintesi e di autonomi collegamenti intra- ed interdisciplinari (livelli: sufficiente, buono, ottimo). Nella valutazione della prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto anche della padronanza di espressione (livelli: esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Testi adottati BIOLOGIA MOLECOLARE di F. Amaldi, P. Benedetti, G. Pesole, P. Plevani (2018-terza ed. Casa Editrice Ambrosiana); BIOLOGIA MOLECOLARE: principi e tecniche di M.M. Cox, J.A. Doudna, M. O'Donnel (2013-Zanichelli); BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA di B. Alberts, R. Heald, A. Johnson, D. Morgan, M. Raff, K. Roberts, P. Walter (2025-settima ed. Zanichelli). Modalità di svolgimento Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali per 56 ore complessive di didattica (7 CFU). Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula mediante l’ausilio di presentazioni power-point con illustrazioni grafiche e video. Modalità di frequenza La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata Bibliografia Il materiale didattico si renderà disponibile sulla piattaforma Moodle. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma e su eventuale bibliografia aggiuntiva.
120887 - ECOLOGIA GENERALE E DI POPOLAZIONI ROBERTA BISCONTI	Secondo Semestre	8	BIO/07		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di fornire solide conoscenze di base sulla struttura e il funzionamento dei sistemi ambientali, con particolare enfasi sui meccanismi che determinano tanto la distribuzione e l’abbondanza degli organismi quanto le loro relazioni con l’ambiente. Il corso si prefigge di esaltare la natura gerarchica ed interdisciplinare dell’ecologia con l’obiettivo di incentivare gli studenti a confrontarsi con discipline e problematiche complesse e multi-scalari. Questo obiettivo si riflette nell’organizzazione del programma che percorre la scala gerarchica dell’organizzazione ecologica, dai meccanismi alla base della biodiversità (ecologia evolutiva), passando attraverso le relazioni tra organismi e specie (ecologia di popolazione) fino alla struttura e funzionamento delle comunità (ecologia di comunità). Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine del corso lo studente avrà acquisito le basi fondamentali di conoscenza dell’ecologia delle relazioni tra organismi e ambiente fisico, dell’ecologia evolutiva, con particolare riferimento alle dinamiche demografiche di popolazione e al funzionamento delle interazioni interspecifiche. Queste conoscenze saranno ottenute tramite la partecipazione alle lezioni frontali e alle esercitazioni. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite alla comprensione delle problematiche ambientali, aumentando la propria capacità di illustrare ed argomentare problematiche complesse e di gestire informazioni su più livelli gerarchici. Inoltre, lo studente che completerà con successo questo corso implementerà la propria capacità di utilizzare rigorosi approcci scientifici per descrivere ed interpretare la realtà complessa rappresentata dalla biosfera. Autonomia di giudizio - Lo studente al termine del corso sarà in grado di applicare gli strumenti di revisione critica della letteratura scientifica per formulare ipotesi interpretative di dati sperimentali. Il raggiungimento di questo obiettivo verrà favorito da esercitazioni sul campo in cui gli studenti saranno guidati a descrivere e confrontare diverse realtà ambientali attraverso l’elaborazione e l’analisi dei dati da essi stessi raccolti. Abilità comunicative - Durante il corso lo studente sarà stimolato alla discussione e al confronto delle opinioni per sviluppare la propria abilità comunicativa. Alla fine del corso dovrà possedere la capacità di trasmettere le conoscenze acquisite in modo chiaro e comprensibile. Capacità di apprendere - Al termine del corso lo studente sarà in grado di formulare domande scientifiche solide, basate sull'evidenza, nonché di sviluppare percorsi sperimentali integrando le sue conoscenze con la letteratura scientifica presente. Scheda Docente
120363 - EVOLUZIONE BIOLOGICA	Secondo Semestre	6	BIO/07		Obiettivi formativi OBIETTIVI FORMATIVI Scopo del corso è quello di approfondire le conoscenze circa le più importanti teorie evoluzionistiche, i meccanismi del cambiamento evolutivo, l’importanza dei processi evolutivi sia storici sia contemporanei nel generare e nel plasmare la struttura della diversità biologica, a tutti i suoi livelli di organizzazione. Verranno inoltre fornite conoscenze circa le applicazioni di principi e metodi della biologia evoluzionistica ad ambiti quali lo sfruttamento e la gestione delle risorse naturali, la conservazione della natura, la biologia dei cambiamenti climatici, la biologia delle invasioni, la medicina e l’agricoltura. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI 1. Conoscenza e capacità di comprensione: Comprendere come i processi evolutivi operano e interagiscono nel tempo e nello spazio, influenzando la biodiversità e l’adattamento delle specie. 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: (a) Applicare metodi e strumenti di analisi evolutiva per interpretare dati biologici, come analisi filogenetiche e studi di genetica delle popolazioni; (b) sviluppare la capacità di progettare e condurre esperimenti per testare ipotesi evolutive, analizzando e interpretando i risultati ottenuti. 3. Autonomia di giudizio: Le conoscenze e la pratica applicativa consentiranno di valutare criticamente le diverse teorie evolutive e le evidenze scientifiche a loro supporto. 4. Abilità comunicative: Le conoscenze e la pratica applicativa forniranno inoltre i mezzi necessari per comunicare in modo chiaro ed efficace i concetti della biologia evolutiva e i risultati degli esperimenti ad un pubblico sia specialistico che non specialistico, utilizzando appropriati mezzi di comunicazione, inclusi articoli scientifici, presentazioni orali e poster. 5. Capacità di apprendere: La capacità di apprendere verrà valutata tramite esercitazioni e presentazioni di lavori scientifici che dimostreranno il livello di comprensione degli argomenti trattati e la capacità di adattarsi ed integrare nuove conoscenze e tecniche emergenti nel campo della biologia evolutiva.
OPZIONALI CON L'OBBLIGO DI SCEGLIERE ALMENO UN ESAME	-	-	-	-
MODULO B ( APPLICATION) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA GIANLUCA PIOVESAN	Secondo Semestre	3	BIO/07
MODULO A ( THEORY ) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA GIANLUCA PIOVESAN	Secondo Semestre	3	BIO/07

INSEGNAMENTO	SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
118400 - FISIOLOGIA GENERALE ED ECOFISIOLOGIA DAVID COSTANTINI	Primo Semestre	9	BIO/09		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso ha l’obiettivo di fornire solide conoscenze sui processi fisiologici, dal livello cellulare a quello di organismo. In particolare il corso permetterà di: 1) comprendere le basi dei processi, funzioni e meccanismi fisiologici di cellula, organo e di sistema e della loro regolazione e integrazione funzionale attraverso differenti livelli di organizzazione negli organismi animali; 2) comprendere le capacità adattative e di omeostasi degli organismi animali in risposta ai cambiamenti dell’ambiente fisico e sociale. Il corso fornirà la base per studi specialistici nell’ambito delle neuroscienze, della fisiologia comportamentale e comparata, dell’ecofisiologia e della fisiologia applicata alla conservazione e gestione della biodiversità. Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato la conoscenza dei processi e meccanismi di base della fisiologia animale con capacità di collegamento tra i differenti sistemi e con altre discipline; Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Avere una comprensione delle connessioni tra sistemi, dei rapporti tra organismo e ambiente mediati da processi fisiologici e una conoscenza di base degli approcci sperimentali, anche farmacologici, per lo studio dei meccanismi fisiologici con particolare attenzione alle risposte a stress e cambiamenti ambientali e all’interazione tra processi ecologici e fisiologici. Autonomia di giudizio – Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti la fisiologia; essere in grado di comprendere il ruolo delle risposte fisiologiche dell’organismo all’ambiente fisico e sociale; essere in grado di comprendere il nesso evolutivo e funzionale tra anatomia, fisiologia, comportamento e ambiente; essere in grado di comprendere la diversità animale dei meccanismi fisiologici che regolano le attività degli organismi. Abilità comunicative - Essere in grado di descrivere argomenti scientifici inerenti la fisiologia in forma sia scritta, sia orale attraverso uno specifico linguaggio scientifico/tecnico; Capacità di apprendere – Essere in grado di utilizzare le conoscenze apprese per la comprensione dei processi e meccanismi fisiologici con connessioni dal livello ionico-biochimico-cellulare a quello organismico. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula e seminari formativi. Scheda Docente Programma del corso Storia della fisiologia; adattamento e plasticità fenotipica; disegno sperimentale; struttura cellulare; recettori della membrana cellulare; diffusione e osmosi; trasporto attivo; omeostasi; concetto di feedback; elettrofisiologia e potenziale d'azione; energia e metabolismo; lo stress ossidativo; fisiologia dello stress e glucocorticoidi; principi di immunologia; neurone; propagazione degli impulsi nervosi; sinapsi; sistema nervoso centrale e periferico; sistema nervoso autonomo; fisiologia muscolare; sistema cardiovascolare; sistema respiratorio; apparato digerente e nutrizione; sistema endocrino (ghiandole e ormoni); relazioni termiche; scambi di gas; osmoregolazione; regolazione fisiologica del comportamento migratorio; orientamento; fisiologia della riproduzione; fisiologia e life-history; principi di ecofisiologia e fisiologia della conservazione (programmi di riproduzione in cattività, cambiamento dell'uso del suolo, riscaldamento globale); conseguenze fisiologiche dell'esposizione a inquinanti chimici e non chimici (rumore, luce); fisiologia della crescita e dello sviluppo; basi fisiologiche dei segnali sessuali e sociali. Modalità Esame La prova di accertamento è orale e conterrà una serie di domande volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sull'interpretazione dei meccanismi fisiologici che regolano gli adattamenti delle specie animali ai loro ambienti. Inoltre, alcune domande saranno mirate alla soluzione di un problema pratico sul tipo di quelli affrontati durante le ore di lezione. Le modalità di attribuzione del giudizio finale sono basate sul numero di risposte esatte, che dovranno essere superiori al 60% di quelle proposte. Testi adottati In lingua italiana POLI et al., FISIOLOGIA ANIMALE, EdiSES STANFIELD, FISIOLOGIA, EdiSES In lingua inglese HILL et al., ANIMAL PHYSIOLOGY, Sinauer Associates WILLMER et al., ENVIRONMENTAL PHYSIOLOGY OF ANIMALS, Wiley-Blackwell BUTLER et al., ANIMAL PHYSIOLOGY, AN ENVIRONMENTAL PERSPECTIVE, OUP Oxford MOYES and SCHULTE, PRINCIPLES OF ANIMAL PHYSIOLOGY, Pearson Modalità di svolgimento Il corso prevede lezioni frontali, interattive e supportate da presentazioni in Power Point, audiovisivi, con stimolazione all’approfondimento di temi specifici e alla scelta di potenziali argomenti di tesi. Proporre la comprensione della natura multidisciplinare, interdisciplinare e integrativa dei temi trattati. Discussione di casi di studio. Seminari formativi su argomenti specifici. Discussione critica di articoli scientifici. Modalità di frequenza La frequenza del corso non è obbligatoria, ma è vivamente raccomandata. Bibliografia Romero 2004. Physiological stress in ecology: lessons from biomedical research. Trends in Ecology and Evolution, 19, pp. 249-255. Cooke et al. 2013. What is conservation physiology? Perspectives on an increasingly integrated and essential science. Conservation Physiology, 1, 10.1093/conphys/cot001. Costantini 2019. Understanding diversity in oxidative status and oxidative stress: the opportunities and challenges ahead. Journal of Experimental Biology, 222, jeb194688.
118402 - ECOLOGIA APPLICATA ALEIDA ASCENZI	Primo Semestre	7	BIO/07		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base dell’ecologia applicata utili per inquadrare correttamente i temi ambientali derivanti dall'interazione tra uomo ed ecosistemi naturali. Il corso introduce alle principali caratteristiche degli ecosistemi e analizza gli impatti su tali ecosistemi derivanti dalle attività antropiche, fornendo per ogni tema una panoramica degli strumenti gestionali, tecnici e normativi utilizzati per arginare il degrado ambientale. Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze riguardanti i principali impatti antropici sugli ecosistemi marini, terrestri e di acque interne. Lo studente saprà comprendere i molteplici effetti che le attività umane implicano, in termini di squilibrio della stabilità degli ecosistemi naturali. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Lo studente saprà orientarsi sulle opzioni di carattere tecnico che possono essere applicate nella risoluzione delle più pressanti questioni ambientali e saprà individuare gli strumenti normativi, nazionali e sovranazionali, attraverso i quali tali questioni possono essere affrontate. Autonomia di giudizio - Durante le lezioni e le esercitazioni, viene incoraggiata la discussione aperta sui principali temi ambientali affrontati, in particolare riguardo le possibili soluzioni delle emergenze ambientali più attuali. Lo studente acquisirà quindi autonomia di giudizio sulla base delle conoscenze apprese e del confronto dialettico con i colleghi ed il docente. Abilità comunicative - Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico-scientifico durante le lezioni e le esercitazioni, attraverso la conoscenza delle definizioni e dei principali concetti di base in ecologia ed ecologia applicata. Le abilità comunicative saranno verificate in sede di esame. Capacità di apprendere - Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare i concetti appresi per ipotizzare i possibili effetti delle attività umane anche in contesti ambientali diversi da quelli considerati come esempio, sulla base delle caratteristiche ecologiche dell’ambiente considerato. Scheda Docente
118384 - LABORATORIO DI MONITORAGGIO BIOLOGICO AMBIENTALE	-	12	-	-	Obiettivi formativi LABORATORIO DI MONITORAGGIO BIOLOGICO AMBIENTALE - Modulo I Obiettivi formativi Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di ecotossicologia utili per inquadrare correttamente i temi relativi alla salute ambientale ed umana. Il corso introduce alle problematiche ambientali legate alla presenza di sostanze chimiche xenobiotiche e focalizza l’attenzione sui meccanismi di tossicità cellulare. I processi che portano alla persistenza/ degradazione, bioconcentrazione, bioaccumulo, biomagnificazione, l’utilizzo di biomarker cellulari e l’utilizzo delle colture cellulari in vitro come utile strumento nello studio della tossicità a vari livelli costituiscono i temi centrali del corso. Le esercitazioni in laboratorio hanno come obiettivo l'apprendimento delle principali tecniche per la coltivazione in vitro di linee cellulari di Mammiferi e/o Pesci e delle procedure necessarie per eseguire test di citotossicità e/o genotossicità Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze su quali siano le caratteristiche chimico/fisiche dei contaminanti e i processi biotici ed abiotici in grado di influenzare il loro percorso ambientale e la tossicità, saprà descrivere i principi generali per valutare gli effetti diretti ed indiretti dei diversi contaminanti ambientali sui vari livelli di organizzazione biologica, ricercare valutare, elaborare le pertinenti informazioni ecotossicologiche. Sarà capace di comprendere, organizzare e presentare i dati relativi ad uno studio ecotossicologico. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare essere in grado di manipolare sperimentalmente cellule in vitro da utilizzare per test ecotossicologici. Autonomia di giudizio - Lo studente durante le esercitazioni ed il lavoro di studio bibliografico acquisirà autonomia di giudizio critico sulla base delle conoscenze apprese per la valutazione del rischio ambientale e dei possibili rimedi. Abilità comunicative - Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico durante lo studio di articoli forniti a lezione. Le metodiche apprese nel corso delle esercitazioni prevedono una breve prova pratica. Le abilità comunicative ed espositive saranno verificate in sede di esame. Capacità di apprendere - Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare i metodi appresi per investigare differenti problematiche ecotossicologiche . Lo studente dovrà essere in grado di relazionare in maniera critica una ricerca ecotossicologica attraverso una presentazione in ppt LABORATORIO DI MONITORAGGIO BIOLOGICO AMBIENTALE - Modulo II Obiettivi formativi Il corso si propone di sviluppare competenze di progettazione ed esecuzione di monitoraggio biologico secondo i principi e i metodi contenuti nella attuale legislazione europea ed italiana. Conoscenza e capacità di comprensione - Le conoscenze acquisite riguarderanno i principi generali su cui si basano le attività di monitoraggio biologico, i processi metodologici per la attuazione di campagne di monitoraggio e la determinazione di indici biologici di qualità ambientale. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - La applicazione delle conoscenze sarà focalizzata sull’approfondimento metodologico riguardante gli indici attualmente in uso per valutare lo stato ecologico dei corsi d'acqua superficiali. Autonomia di giudizio - L'abilità di formulare valutazioni autonome potrà essere esercitata nella fase di interpretazione dei risultati, coordinando i dati eterogenei per arrivare a giudizi motivati. Abilità comunicative - Queste capacità saranno sviluppate attraverso l'esercizio di espressione propria (interventi nel corso delle lezioni) e nel coordinamento dell’attività di gruppo. Capacità di apprendere - L’approfondimento metodologico può consentire l’estensione dei concetti e delle pratiche all’applicazione di monitoraggio ad altre matrici ambientali.
LABORATORIO DI MONITORAGGIO BIOLOGICO AMBIENTALE (MODULO I) DANIELA WILLEMS		6	BIO/06		Obiettivi formativi LABORATORIO DI MONITORAGGIO BIOLOGICO AMBIENTALE - Modulo I Obiettivi formativi Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di ecotossicologia utili per inquadrare correttamente i temi relativi alla salute ambientale ed umana. Il corso introduce alle problematiche ambientali legate alla presenza di sostanze chimiche xenobiotiche e focalizza l’attenzione sui meccanismi di tossicità cellulare. I processi che portano alla persistenza/ degradazione, bioconcentrazione, bioaccumulo, biomagnificazione, l’utilizzo di biomarker cellulari e l’utilizzo delle colture cellulari in vitro come utile strumento nello studio della tossicità a vari livelli costituiscono i temi centrali del corso. Le esercitazioni in laboratorio hanno come obiettivo l'apprendimento delle principali tecniche per la coltivazione in vitro di linee cellulari di Mammiferi e/o Pesci e delle procedure necessarie per eseguire test di citotossicità e/o genotossicità Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze su quali siano le caratteristiche chimico/fisiche dei contaminanti e i processi biotici ed abiotici in grado di influenzare il loro percorso ambientale e la tossicità, saprà descrivere i principi generali per valutare gli effetti diretti ed indiretti dei diversi contaminanti ambientali sui vari livelli di organizzazione biologica, ricercare valutare, elaborare le pertinenti informazioni ecotossicologiche. Sarà capace di comprendere, organizzare e presentare i dati relativi ad uno studio ecotossicologico. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare essere in grado di manipolare sperimentalmente cellule in vitro da utilizzare per test ecotossicologici. Autonomia di giudizio - Lo studente durante le esercitazioni ed il lavoro di studio bibliografico acquisirà autonomia di giudizio critico sulla base delle conoscenze apprese per la valutazione del rischio ambientale e dei possibili rimedi. Abilità comunicative - Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico durante lo studio di articoli forniti a lezione. Le metodiche apprese nel corso delle esercitazioni prevedono una breve prova pratica. Le abilità comunicative ed espositive saranno verificate in sede di esame. Capacità di apprendere - Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare i metodi appresi per investigare differenti problematiche ecotossicologiche . Lo studente dovrà essere in grado di relazionare in maniera critica una ricerca ecotossicologica attraverso una presentazione in ppt Scheda Docente Programma del corso La nascita dell'ecotossicologia come approccio multidisciplinare. Importanza della tossicologia ambientale e della tossicologia cellulare Richiami su struttura e funzione della cellula e organizzazione dei viventi ( cellule ,tessuti, organi organismi). La tossicità cellulare e molecolare. L'ambiente come agente in grado di modificare il fenotipo e influenzare gli aspetti molecolari dello sviluppo. Interferenze ambientali nella regolazione della trascrizione. Trasmissione della memoria epigenetica tra generazioni, Trasmissione epigenetica del danno da xenobiotici. L'importanza dell' ontogenesi per la salute e la malattia della vita adulta. Tossicologia dello sviluppo. La caratterizzazione dei comparti ambientali nello studio del destino ambientale di un inquinante. Aria, acqua , suolo. Impatto degli inquinanti sull'ambiente e la salute umana Il programma REACH e la direttiva 91/414/EEC sull’immissione in commercio dei prodotti chimici. Principali classi di inquinanti inorganici ed organici di sintesi ed evidenze dei loro effetti ambientali. Cenni storici sulla contaminazione ambientale. Le principali proprietà fisico-chimiche di un inquinante e la persistenza ambientale, vie degradative presenti in natura. I contaminanti persistenti (POP) e la contaminazione globale. Bioaccumulo, Biomagnificazione. Effetti tossici dei metalli. Biotrasformazione degli xenobiotici. Tossicità su organi bersaglio. La ricerca del bersaglio primario degli inquinanti . I principali biomarkers. Relazione tra risposta dell’individuo ed effetti a livello ecologico. Lo studio degli effetti: esposizione, assorbimento, distribuzione ed escrezione. Valutazione degli effetti: saggi tossicologici a diversi livelli di organizzazione e complessità (laboratorio, mesocosmi etc). Saggi di tossicità. Uso di batteri, alghe, Crostacei, Pesci e Mammiferi, Test di valutazione (acuti e cronici) ed "endpoints"( LC50, EC50,IC50, NOEC,LOEL). Le colture cellulari in vitro applicate allo studio ecotossicologico, secondo il regolamento REACH Accenni sui modelli previsionali per la valutazione del destino ambientale di inquinanti organici. I modelli QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship). La congenericità delle molecole. Miscele di sostanze tossiche nell’ambiente: un approccio al problema. Alcuni descrittori molecolari Coltura di organi, tessuti, cellule. Colture di cellule vegetali, e animali. Tecniche di coltura, la buona pratica di laboratorio, il mantenimento delle condizioni di sterilità, le contaminazioni, i terreni di coltura, uso degli antibiotici. La crescita cellulare, i parametri, la confluenza, il distacco delle cellule Modalità Esame Prova pratica sulle tecniche acquisite in laboratorio e presentazione orale di un articolo scientifico Testi adottati Introduzione alle colture cellulari - Mariottini, Capicchioni, Guida, Mattioli, Penco, Romano, Scarabelli Ecotossicologia quantitativa applicata --Baudo R. Perin G. Eco-Devo. Ambiente e biologia dello sviluppo - Gilbert S.F., Epel D. Modalità di frequenza Didattica frontale in aula opzionale Frequenza obbligatoria lezioni di laboratorio
LABORATORIO DI MONITORAGGIO BIOLOGICO AMBIENTALE (MODULO II) ADRIANA BELLATI		6	BIO/05		Obiettivi formativi LABORATORIO DI MONITORAGGIO BIOLOGICO AMBIENTALE - Modulo II Obiettivi formativi Il corso si propone di sviluppare competenze di progettazione ed esecuzione di monitoraggio biologico secondo i principi e i metodi contenuti nella attuale legislazione europea ed italiana. Conoscenza e capacità di comprensione - Le conoscenze acquisite riguarderanno i principi generali su cui si basano le attività di monitoraggio biologico, i processi metodologici per la attuazione di campagne di monitoraggio e la determinazione di indici biologici di qualità ambientale. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - La applicazione delle conoscenze sarà focalizzata sull’approfondimento metodologico riguardante gli indici attualmente in uso per valutare lo stato ecologico dei corsi d'acqua superficiali. Autonomia di giudizio - L'abilità di formulare valutazioni autonome potrà essere esercitata nella fase di interpretazione dei risultati, coordinando i dati eterogenei per arrivare a giudizi motivati. Abilità comunicative - Queste capacità saranno sviluppate attraverso l'esercizio di espressione propria (interventi nel corso delle lezioni) e nel coordinamento dell’attività di gruppo. Capacità di apprendere - L’approfondimento metodologico può consentire l’estensione dei concetti e delle pratiche all’applicazione di monitoraggio ad altre matrici ambientali. Scheda Docente Programma del corso Alterazioni della qualità ambientale, inquinamento, bioindicatori e monitoraggio ambientale; Le tecniche di campionamento, incluse quelle relative a matrici ambientali complesse, strumenti di raccolta e conservazione biologica; Metodi di biomonitoraggio della qualità dell'aria (indice IBL e monitoraggio dell'Ozono troposferico); Metodi di biomonitoraggio della qualità del suolo (indice QBS); Approfondimento: l’indice Macroper e riconoscimento dei macroinvertebrati bentonici; calcolo dell'indice STAR_ICMi; Il monitoraggio biologico dei corpi idrici superficiali; Caratteristiche generali delle acque interne: ambienti lentici e lotici (struttura dei laghi e capacità autodepurative, efficienza metabolica, river continuum concept, fattori ecologici e idroclimatici dei fiumi); L’uso degli indicatori biologici per la valutazione della qualità delle acque correnti; Gli indici biologici (di diversità, il sistema saprobico e gli indici biotici BMWP, IBE, ASPT); La Direttiva Quadro europea sulle acque (2000/60/CE): tipizzazione, i diversi tipi di monitoraggio, le condizioni di riferimento; Gli elementi di qualità biologica (EQB): Macroinvertebrati, Macrofite, Diatomee e Pesci; Approfondimento: l’indice Macroper e il riconoscimento dei macroinvertebrati bentonici; calcolo dell'indice STAR_ICMi; La determinazione dello stato ecologico di un corso d’acqua superficiale attraverso i Macroinvertebrati e gli elementi di qualità chimico-fisica e idromorfologica a sostegno; I più recenti metodi di isolamento e analisi dei marcatori diagnostici del DNA per il monitoraggio ambientale. Modalità Esame Esame orale su principi e concetti generali del biomonitoraggio ambientale. Approfondimento sulla Direttiva Quadro Acque. Prova pratica di riconoscimento dei macroinvertebrati bentonici. Prova di applicazione dell'indice STAR_ICMi. Per ottenere la sufficienza, lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i principi generali alla base del biomonitoraggio. Il giudizio verrà attribuito sulla base del livello di padronanza dei concetti teorici nonchè delle abilità pratiche di applicazione dei diversi metodi di biomonitoraggio. Testi adottati Direttiva 2000/60/CE Manuali IRSA Manuali ISPRA Atlanti e schede di identificazione I testi saranno forniti dal docente, che indicherà i link per il reperimento Modalità di svolgimento Lezioni frontali (20 ore, erogate in modalità mista), esercitazioni sul campo e in laboratorio (8 ore, campionamento e separazione degli organismi, identificazione tassonomica), esercitazioni in aula (12 ore, applicazione indici di monitoraggio). Modalità di frequenza Il corso è a frequenza libera. La frequenza alle esercitazioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata, così come quella alle esercitazioni di calcolo degli indici di biomonitoraggio. Bibliografia Vedi Testi
118401 - MICROBIOLOGIA GENERALE ED AMBIENTALE SUSANNA GORRASI	Secondo Semestre	9	BIO/19		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il corso consentirà agli studenti di comprendere le caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi (con particolare riferimento ai procarioti), il loro ruolo in natura e le interazioni con altri organismi. Inoltre consentirà di conoscere le tecniche di base per la loro manipolazione in laboratorio. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di attuali tematiche connesse con i microrganismi, le loro interazioni con l’ambiente e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per l'uomo e gli altri animali, le biotecnologie ambientali, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie a contrastarne i potenziali danni). Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia microbica, della microbiologia ambientale, e medica. Conoscenza e capacità di comprensione Aver sviluppato la conoscenza dei principi base della biologia dei microrganismi, del loro metabolismo, del loro ruolo in natura, delle interazioni con altri organismi. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Avere una comprensione delle problematiche inerenti i rapporti tra microrganismi, uomo e ambiente e acquisire una conoscenza di base degli approcci sperimentali per lo studio del mondo microbico Autonomia di giudizio - Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti alla microbiologia. Essere in grado di comprendere il ruolo dei microrganismi nell’ambiente e la loro influenza sulla biologia di altri organismi Abilità comunicative - Essere in grado di comunicare a interlocutori del settore e non informazioni e problematiche inerenti alla microbiologia generale e l’importanza dei microrganismi in natura e nelle relazioni con gli altri esseri viventi Capacità di apprendere - Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti alla biologia dei microrganismi in forma sia scritta che orale attraverso uno specifico linguaggio scientifico/tecnico. Essere in grado di acquisire le metodiche descritte per il riconoscimento e la coltivazione di microrganismi. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula. Scheda Docente Programma del corso Il corso si svolgerà secondo la seguente articolazione: 1. Storia della Microbiologia (cenni): la scoperta del mondo dei microrganismi; la controversia sulla generazione spontanea; i microrganismi come agenti di malattia e loro ruolo nella trasformazione della sostanza organica. 2. Basi tecniche del laboratorio di microbiologia: il microscopio, richiami di fisica ottica; preparati a fresco e colorati; microscopia elettronica (a trasmissione ed a scansione), cenni; la coltura pura ed il suo ottenimento; principi generali di nutrizione microbica; preparazione dei terreni colturali; teoria e pratica della sterilizzazione; controlli di sterilità 3. Citologia: cellula procariote ed eucariote: generalità; struttura ed ultrastruttura della cellula batterica; struttura e funzione della membrana; sistemi di trasporto attraverso la membrana; la parete cellulare, composizione chimica e caratteristiche; la parete dei batteri Gram+ e Gram-; la parete degli archebatteri e degli eucarioti; la capsula e la virulenza ad essa legata; il movimento e gli organi di movimento; la chemiotassi; l'endospora batterica, struttura, funzione ed importanza; cenni alle spore degli eucarioti ed alla alternanza di generazione; il mitocondrio e la funzione respiratoria; cenni all'arrangiamento del DNA ed alla divisione cellulare; 4. Fisiologia cellulare: brevi richiami di chimica e biochimica cellulare (energia di attivazione; catalisi ed enzimi; le reazioni biologiche di ossidoriduzione; trasportatori di idrogeno e di elettroni; i composti fosfato con legami ricchi di energia); produzione di energia nei sistemi biologici; la glicolisi e le vie simili; riossidazione del NAD ridotto: fermentazione e respirazione; la fermentazione alcolica e lattica; la respirazione aerobica; il ciclo degli acidi tricarbossilici; il sistema di trasporto degli elettroni; bilancio energetico della respirazione; cenni alla respirazione anaerobica; biosintesi e ricambio del materiale cellulare; 5. Sviluppo microbico: di una singola cellula e di una popolazione microbica; misura dello sviluppo e curva di crescita; repressione catabolica e diauxia; effetto delle condizioni colturali sullo sviluppo microbico; 6. Principi di genetica molecolare (richiami) e genetica batterica: richiami alla struttura del DNA; azione degli enzimi di restrizione; replicazione del DNA; elementi genetici; riarrangiamento dei geni; trasposoni; il processo di trascrizione; struttura e funzione di mRNA e tRNA; il processo di traduzione e la sintesi proteica; il codice genetico; agenti mutageni e mutazioni; la ricombinazione nei batteri; trasformazione, trasduzione e coniugazione; plasmidi e loro significato biologico; 7. Virologia: natura della particella virale; conte virali; caratteristiche generali della riproduzione virale; principi di genetica dei virus; batteriofagi RNA; batteriofagi DNA icosaedrici a singolo filamento; virus DNA a doppio filamento; i virus batterici temperati e la lisogenia; esempi di importanti virus animali (cenni); 8. Ecologia microbica: tecniche di isolamento ed identificazione dei microrganismi; interazioni tra popolazioni microbiche e con altri organismi; comunità microbiche ed ecosistemi; i principali cicli biogeochimici (carbonio, azoto, zolfo, ferro, ecc.). 9. Tassonomia e filogenesi microbica (con particolare riferimento ai procarioti) (cenni) 10. Biotecnologie ambientali: inquinamento e disinquinamento; ruolo dei microrganismi nella decontaminazione ambientale; il biorisanamento di acque e suoli; trattamento delle acque reflue; catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organici; alcuni esempi e casi di studio. 11. Biotecnologie microbiche (cenni) i microrganismi di interesse industriale; screening da ambienti naturali e da collezioni; il fermentatore, geometria ed impieghi; il processo di scale-up; metaboliti primari e secondari; cenni su produzione di antibiotici, di enzimi, aminoacidi e sull'immobilizzazione. 12) Microrganismi patogeni negli alimenti e nelle acque (cenni); analisi microbiologica delle acque; cenni di microbiologia medica. Sono previste alcune esercitazioni in laboratorio esplicative di quanto spiegato a lezione riguardo le tecniche di laboratorio in microbiologia Modalità Esame L'obiettivo della prova orale è verificare il livello globale di comprensione delle principali tematiche presentate durante il corso. Lo studente verrà valutato attraverso un esame orale che prevede alcune domande riguardanti l'intero programma svolto. Si ritiene sufficiente l'esame che ha ottenuto una votazione di 18/30. Testi adottati Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2 (o edizioni più recenti) Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2018. Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica di Barbieri, Bestetti, Galli, Zannoni, Casa Editrice Ambrosiana, 2008 I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente. Durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche. Sono ritenuti validi anche altri testi moderni (edizioni recenti) di microbiologia generale, previa consultazione con il docente. Modalità di svolgimento Il corso si svolgerà tramite lezioni tenute dal docente sugli argomenti del programma e supportate da presentazioni in PowerPoint che sono accessibili dalla piattaforma moodle dello studente. È possibile il supporto di filmati e la descrizione di alcuni articoli scientifici. Modalità di frequenza La partecipazione non è obbligatoria, ma fortemente consigliata per un miglior rapporto con la disciplina e comprensione degli argomenti Bibliografia I testi suggeriti sono sufficienti per l'apprendimento della disciplina. Il docente fornirà, se necessario, bibliografia addizionale.
118403 - OCEANOGRAFIA BIOLOGICA MARCO MARCELLI	Secondo Semestre	8	BIO/07		Obiettivi formativi Obiettivi formativi Il mare e gli oceani sono sede di processi biologici e fisici fondamentali per la vita e l'equilibrio fisico e chimico dell'intero pianeta e sono ricchi di risorse viventi rinnovabili, che forniscono nutrimento e molecole preziose per la vita e la salute umana. Sono inoltre un habitat così favorevole della vita da costituire una sede privilegiata per lo sviluppo della vita e presentano una biodiversità molto elevata, con tutti i Phyla rappresentati, dei quali molti sono esclusivamente marini. L'obiettivo del corso è quello quindi di costruire un percorso didattico che, attraverso lezioni, esercitazioni in laboratorio ed in mare, porti gli studenti a conoscere gli habitat, i meccanismi di funzionamento dell'ecosistema marino nelle sue componenti abiotiche e biotiche, analizzandone le interrelazioni alle differenti scale spaziali e temporali. Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato conoscenze relative alle proprietà fisiche, chimiche e biologiche dell'acqua di mare. Conoscenze relative ai principali habitat marini, oceanici e costieri e relative agli organismi pelagici e bentonici. Comprensione dei principali meccanismi di funzionamento dell'ecosistema marino nelle sue componenti abiotiche e biotiche analizzandone le interrelazioni alle differenti scale spaziali e temporali. Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Approccio sperimentale allo studio dell'oceanografia ed allo studio degli ecosistemi marini attraverso l'utilizzo delle principali tecniche di campionamento e metodologie di analisi presentate durante le lezioni frontali e svolte durante le esercitazioni didattiche. Autonomia di giudizio - Essere in grado di valutare ed affrontare con adeguate capacità, competenze e senso critico lo studio delle differenti tematiche inerenti l'ambiente marino oceanico e costiero presentate durante il corso. Abilità comunicative - Essere in grado di argomentare con padronanza le principali tematiche affrontate durante il corso con un corretto linguaggio scientifico. Capacità di apprendere - Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite, durante le lezioni frontali e le esercitazioni, a casi che necessitano l'integrazione degli argomenti trattati durante il corso. Scheda Docente Programma del corso Il corso comprende parte di lezioni teoriche ed esercitazioni in laboratorio e in campo trattando gli argomenti di seguito specificati. Cenni storici sulla nascita dell'oceanografia come scienza. Caratteristiche fisiografiche degli ambienti marini. Origine ed evoluzione delle acque marine ed oceaniche. Il ciclo dell'acqua e gli oceani. La composizione chimica dell'acqua di mare, l'interazione con l'atmosfera, l'anidride carbonica e l'equilibrio dei carbonati. I sali ciclici. Le proprietà fisiche dell'acqua di mare. La Terra ed il sistema solare. Il bilancio energetico della Terra. L'atmosfera e la circolazione atmosferica. I rapporti fra clima ed oceani. Scambi di energia fra mare ed atmosfera. Distribuzione dell'energia sulla superficie terrestre. La distribuzione delle variabili fondamentali delle masse d'acqua marine ed oceaniche. La forza di Coriolis. I movimenti orizzontali e verticali delle masse d'acqua, il moto ondoso, le correnti marine e gli altri fenomeni dinamici. Gli organismi pelagici e bentonici. La classificazione ecotipologica degli organismi marini. Introduzione alla biologia marina: fitoplancton, zooplancton, necton e benthos. Le variabili regolatrici dei processi biologici e della distribuzione degli organismi. Fitoplancton e produzione primaria. La radiazione solare ed il suo significato ecologico. Biomassa, Produzione e Produttività biologica. Fotosintesi, produzione e crescita. I fattori ambientali regolatori della PP. I fattori limitanti. Produzione lorda e netta. Livelli trofici, catene e reti alimentari. Efficienze trofiche di trasferimento. Metodi di stima della Produzione Primaria in mare. Gli habitat marini, oceanici e costieri. La zonazione del benthos e le biocenosi bentoniche mediterranee: le classificazioni di Perès Picard e di Riedl. Flussi di energia e cicli biogeochimici (cicli dell'azoto, del fosforo, dal carbonio, del silicio). Flusso di energia e struttura trofica degli ecosistemi: piramidi ecologiche ed efficienze. Le dinamiche degli ecosistemi marini. Scale temporali e dimensionali. Processi a micro-scala: lo strato limite, la struttura verticale e la biologia dello strato mescolato. I processi a meso-scala: i fenomeni ecologici associati ad upwelling, fronti, maree e onde interne. I processi a macro-scala: l’ecologia dei fenomeni a grande scala (correnti maggiori, gyres, vortici). Gli oceani ed il Global Change: aspetti fisici e biologici, il ruolo della “biological pump”. Modalità Esame La prova scritta avrà come finalità una valutazione preliminare propedeutica alla prova orale. La prova orale avrà come obiettivo la verifica delle conoscenze e capacità acquisite durante il corso attraverso l'adeguata esposizione ed argomentazione delle tematiche affrontate nel programma e degli obiettivi di apprendimento. Testi adottati Dispense del corso a cura del prof. Marco Marcelli, disponibili su Unitus Moodle (https://moodle.unitus.it). Modalità di svolgimento Lezioni frontali Esercitazioni Seminari Esperienze didattiche su campo Visite organizzate esterne Modalità di frequenza Facoltativa Bibliografia Mann, Kenneth Henry, and John RN Lazier. Dynamics of marine ecosystems: biological-physical interactions in the oceans. John Wiley & Sons, 2013. TRUJILLO, A. P.; THURMAN, H. V. Introductory Oceanography. 2007. Marco Marcelli Dispense del corso
118404 - STAGE	Secondo Semestre	6
118405 - TESI	Secondo Semestre	7

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Il corso di metodologie molecolari applicate alla ricerca ambientale si propone di fornire allo studente una panoramica sulle tecniche biomolecolari e analitiche strumentali utilizzate per gli studi relativi all’ambiente. Verranno fornite nozioni necessarie per sviluppare le conoscenze delle influenze ambientali sulla biologia degli organismi viventi e sull’uomo. Gli studenti acquisiranno strumenti concettuali per comprendere i metodi per lo studio degli effetti degli inquinanti sulla salute dell’uomo e dell’ambiente e per la valutazione del rischio tossicologico.
Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine del corso gli studenti dovranno conoscere le moderne tecniche di biologia molecolare utilizzate in campo ambientale. Comprenderanno i principi alla base delle principali metodologie molecolari e analitiche per lo studio di inquinanti ambientali. Sapranno usare correttamente la terminologia appropriata impiegata nelle metodologie molecolari e analitiche strumentali. Saranno in grado di descrivere gli elementi strutturali dei principali strumenti di un laboratorio biochimico/molecolare (cromatografia liquida, spettrofotometro, spettrometro di massa). Conosceranno la classificazione delle sostanze chimiche tossiche di rilevanza ambientale ed il loro effetto sull’uomo.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Padronanza delle metodologie analitiche e molecolari per lo studio della variabilità genetica-ambientale. Capacità di identificare le tecniche analitico-molecolari da applicare nei diversi casi. Capacità di applicare tecniche relative all’identificazione di inquinanti ambientali.
Autonomia di giudizio - Avere una concreta capacità di integrare le conoscenze di base biomolecolari e gestire la complessità delle problematiche in ambito applicativo ambientale.
Abilità comunicative - Capacità di esporre le conoscenze acquisite. Lo studente dovrà essere in grado di presentare in modo logico, conciso e rigoroso, in varie forme e con diversi strumenti, obiettivi, concetti, dati e procedure di lavoro o di analisi sperimentali.
Capacità di apprendere - Sviluppare autonome capacità di apprendimento nel campo della disciplina in oggetto per accrescere le proprie conoscenze, aggiornandosi costantemente e mantenendosi informato sui nuovi sviluppi e metodi bio-molecolari utilizzati in campo ambientale.

Scheda Docente

Programma del corso

Esposizione ai contaminanti ambientali (Inquinamento ambientale, Inquinamento atmosferico, Inquinamento idrico, Inquinamento del suolo ). Inquinanti nell'ambiente: origine, diffusione, accumulo. Classificazione delle sostanze chimiche tossiche di rilevanza ambientale. Metalli pesanti tossici Composti organici tossici (Diossine, furani e PCB Idrocarburi policiclici aromatici). Tossicità di contaminanti ambientali verso componenti cellulari, cenni di genotossicità. Geni e tumori, ereditarietà del rischio tumorale. Aspetti molecolari della tumorigenesi. La morte cellulare, apoptosi e necrosi in risposta ad agenti genotossici. Metodi molecolari per lo studio dell’ambiente. PCR, analisi mediante elettroforesi su gel di agarosio, clonaggio, sequenziamento. Real-time PCR. Applicazione delle tecniche molecolari allo studio e all’isolamento di DNA ambientale, DNA/RNA Stable isotope probing. Ibridazione fluorescente in situ (FISH, CARD-FISH, Raman-FISH, Nano-SIMS). Microarray.
Metodologie analitiche per la determinazione di tutte le classi di inquinanti ambientali: Cromatografia liquida, gas cromatografia, spettrometria di massa per l’analisi quantitativa e qualitativa di inquinanti ambientali.
Le tecniche -omics : metabolomica proteomica. spettrometria di massa accoppiata all’analisi di banche dati.
Journal club con lettura di lavori di letteratura in campo ambientale e utilizzo di metodologie molecolari

Modalità Esame

L'obiettivo della prova orale è verificare le basi teoriche delle metodologie di biologia molecolare rilevanti per lo studio ambientale.
La valutazione dell’esame terrà conto in modo particolare dell'articolazione, precisione e significatività nei contenuti teorici acquisiti trattati con un linguaggio appropriato.

Testi adottati

- Francesco Amaldi Piero Benedetti Graziano Pesole Paolo Plevani
Tecniche e metodi per la biologia molecolare
- Mauro Maccarrone: Metodologie biochimiche e biomolecolari
Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio

Appunti e materiale didattico fornito dal docente durante le lezioni.
Il docente comunicherà all’inizio del corso eventuali link dove poter scaricare il materiale didattico.

Modalità di svolgimento

L’insegnamento viene proposto attraverso lezioni frontali (48 ore). Il materiale didattico verrà reso disponibile agli studenti prima di ciascuna lezione. Si dedicherà spazio all’analisi di articoli scientifici o testi di normative che applichino le metodologie molecolari in campo ambientale.

Modalità di frequenza

Il docente consiglia la partecipazione degli studenti con momenti di discussione e analisi condivisa delle tematiche presentate. Gli studenti sono dunque incoraggiati ad interagire con la docente durante la lezione. Agli studenti non frequentanti è richiesto lo studio dei testi indicati in bibliografia; potranno consultare i materiali prodotti dalla docente, come gli studenti frequentanti. A tutti gli studenti che desiderino avere dei chiarimenti sono invitati a contattare la docente per un appuntamento.

Bibliografia

Il materiale didattico si renderà disponibile sulla piattaforma Moodle. Gli studenti non frequentanti sono incoraggiati a contattare il docente per avere informazioni sul programma e su eventuale bibliografia aggiuntiva.

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche dell’idrobiologia classica e moderna e degli approcci teorici e sperimentali che ne hanno permesso lo sviluppo odierno. Ampliare le conoscenze sugli organismi acquatici dal punto di vista trofico-funzionale. Gli studenti dovranno apprendere la logica dell’analisi ecosistemica degli ambienti acquatici e le metodologie atte a valutare strutture e funzioni degli ecosistemi degli ambienti acquatici. Verranno fornite le nozioni per capire gli sviluppi più recenti dell’ecosistemica degli ambienti acquatici (food web theory, niche theory, network analysis), e verrà stimolata la comprensione dell’importanza della gestione di tali ambienti. Il corso si propone di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nei campi dell’ecologia delle acque interne e dell’ecologia di comunità.
Conoscenza e capacità di comprensione - Aver sviluppato la conoscenza dei principi e delle leggi ecologiche che stanno alla base del funzionamento ecosistemico degli ambienti acquatici. Aver acquisito le nozioni dell’idrobiologia utili ad intraprendere le analisi ecosistemiche delle diverse tipologie ambientali delle acque interne.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Saper utilizzare le nozioni apprese a lezione e sviluppate nelle esercitazioni per interpretare strutture e funzioni dei diversi organismi acquatici e per la risoluzione di problemi nei vari campi dell’idrobiologia.
Autonomia di giudizio - Essere in grado di individuare i percorsi teorici e sperimentali da applicare alla risoluzione di problemi nuovi anche se analoghi a quelli discussi a lezione.
Abilità comunicative - Verrà stimolata la capacità degli studenti a interloquire, ragionare e discutere sugli interrogativi sollevati durante le lezioni in merito agli argomenti trattati.
Capacità di apprendere - Essere in grado di discutere temi scientifici inerenti l’idrobiologia ed in generale l’ecologia accademica degli ambienti acquatici anche nelle sue applicazioni gestionali e nelle sue implicazioni teoriche e sperimentali. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni in aula.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione all'ambiente acquatico: Proprietà chimico-fisiche acqua, Ciclo dell'acqua, movimenti di calore, luce e nutrienti in acqua.

Gli ambienti d’acqua dolce e loro caratterizzazione: Gli ambienti fluviali. Gli ambienti lacustri. Gli ecosistemi acquatici di transizione. Le zone umide. Fisiografia e spunti di conservazione. Altri ambienti d’acqua (fiumi e laghi sotterranei, sorgenti d’alta quota, sorgenti idrotermali acque interstiziali). Ambienti seminaturali e artificiali.

Fauna e flora delle acque interne: Panoramica su evoluzione e adattamenti al mezzo acqueo e alle diverse caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Classificazione trofico-funzionale degli organismi acquatici. Microorganismi, alghe, funghi e piante. Protozoi. Invertebrati (Cnidari, Briozoi, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Crostacei, Insetti). Vertebrati (Anfibi, rettili, mammiferi, uccelli, Pesci ossei e cartilaginei)

Ecologia delle acque interne: Interazioni tra specie. Ecologia di comunità, metacomunità e reti trofiche acquatiche. Teoria e casi studio. Elementi di tecniche di campionamento.

Conservazione, gestione e monitoraggio ambienti d'acqua dolce: Minacce ai sistemi di acque interne. Bioindicazione ed indici ecologici. Monitoraggio e gestione.

Modalità Esame

L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). Le domande riguarderanno concetti ed informazioni affrontate nelle lezioni frontali, con possibilità di presentare un caso studio (es. articolo da rivista scientifica) su problematiche di ecologia e conservazione di ambienti d'acqua dolce da cui far partire la discussione d'esame.

Testi adottati

Walter, K., Dodds, W. H. I. L. E. S., & Matt, R. (2017). Freshwater ecology: concepts and environmental applications of limnology. ELSEVIER ACADEMIC Press.

ORNERIS G., PASCALE M., PEROSINO G.C., ZACCARA P. (2013). Lezioni di Idrobiologia Editore: Regione Piemonte, Direzione Agricoltura - settore caccia e pesca (https://greencrestdotblog.files.wordpress.com/2018/01/2008-lezioni-di-idrobiologia-le-acque-continentali.pdf)

Modalità di frequenza

La frequenza è facoltativa ma gli studenti sono fortemente invitati a partecipare alle lezioni; verranno spiegati metodi di ricerca di bibliografia scientifica molto utili per il progetto d'esame finale (facoltativo), e utili in generale per la carriera scientifica. Inoltre, verranno stimolate discussioni in classe su argomenti del corso utili all'approfondimento.

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Gli obiettivi del corso sono la trasmissione delle nozioni di base di geologia utili per inquadrare correttamente i temi ambientali. Il corso introduce alla composizione della Terra e focalizza l’attenzione sul ciclo litogenetico. I processi esogeni ed endogeni che sovraintendono alla formazione delle rocce ed al loro modellamento costituiscono temi centrali del corso.
Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine dell’attività formativa lo studente acquisirà conoscenze sulla costituzione interna della Terra e sui principali processi endogeni ed esogeni che caratterizzano il Pianeta. Saprà distinguere i più comuni tipi di rocce collegandoli ai loro processi formativi. Sarà capace di comprendere i principi della stratigrafia, le principali strutture geologiche ed i principali processi di modellamento della superficie terrestre.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Al termine dell’attività formativa lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di sapere: distinguere e classificare i principali tipi di rocce e leggere carte topografiche e geologiche.
Autonomia di giudizio - Lo studente durante le lezioni e le esercitazioni acquisirà autonomia di giudizio sulla base delle conoscenze apprese, confrontandosi con diversi contesti geologici italiani.
Abilità comunicative - Lo studente acquisirà un appropriato linguaggio tecnico durante le lezioni e le esercitazioni. Le abilità comunicative saranno verificate in sede di esame.
Capacità di apprendere - Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di utilizzare i metodi appresi per descrivere situazioni geologiche diverse da quelle considerate durante il corso. Lo studente dovrà essere in grado di tracciare i caratteri geologici essenziali di una semplice realtà territoriale.

Scheda Docente

Programma del corso

Forma e dimensioni della Terra. La struttura interna della Terra: nucleo, mantello e crosta. Litosfera e astenosfera. Cenni sulla tettonica delle zolle.
Elementi di mineralogia: principali proprietà fisiche e chimiche, principali minerali delle rocce.
I processi magmatici e le rocce ignee. Consolidazione magmatica. Struttura e tessitura delle rocce ignee. Metodi di classificazione delle rocce ignee intrusive, effusive e filoniane. Caratteristiche delle principali rocce ignee. Il vulcanismo: tipi di eruzioni e tipi di vulcani. Le rocce piroclastiche.
I processi esogeni e le rocce sedimentarie. Processi sedimentari: degradazione fisica e chimica, trasporto, sedimentazione e diagenesi. Classificazione e caratteristiche delle rocce sedimentarie: silicoclastiche; carbonatiche; evaporitiche; altre rocce chimiche e biochimiche, rocce residuali. Proprietà delle rocce sedimentarie. Principi della stratigrafia.
I processi metamorfici e le rocce metamorfiche. Fattori del metamorfismo: temperatura, pressione e fase fluida. Tessitura e struttura delle rocce metamorfiche. Facies metamorfiche e tipi di metamorfismo. Principali rocce metamorfiche.
Cenni di geologia strutturale: pieghe, faglie e sovrascorrimenti.
I terremoti: cause, meccanismi e distribuzione dei terremoti.
Cenni sulla cronologia della Terra.
Le carte topografiche. Le carte geologiche.
I processi erosivi, fiumi ed erosione fluviale, erosione eolica, erosione glaciale, erosione costiera, le frane.

Modalità Esame

La valutazione consiste in una prova orale e si svolge in 30 minuti circa. Gli argomenti di esame sono quelli trattati durante il corso. Nello specifico, si richiede la conoscenza della classifica delle rocce, dei principi di stratigrafia e di geologia strutturale dei processi esogeni ed endogeni, della cartografia topografica e geologica. Nel corso della prova saranno valutate anche la capacità ad applicare le conoscenze ai contesti ambientali, il linguaggio tecnico e la capacità critica e di curiosità scientifica del candidato. La valutazione si baserà sull’esito della prova orale, attribuendo un punteggio in trentesimi secondo quanto previsto dal Regolamento Didattico di Ateneo.

Testi adottati

Grotzinger J.P., Jordan T.H. (2016) Capire la Terra. Zanichelli, Bologna.

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria, ma è fortemente raccomandata.

GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTA	ANNO/SEMESTRE	CFU	SSD	LINGUA
OPZIONALI CON L'OBBLIGO DI SCEGLIERE ALMENO UN ESAME	-	6	-	-
118425 - METODOLOGIE MOLECOLARI APPLICATE ALLA RICERCA AMBIENTALE GIUSEPPINA FANELLI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	BIO/11
118393 - IDROBIOLOGIA FRANCESCO CERINI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	BIO/07
118394 - INTRODUZIONE ALLE SCIENZE DELLA TERRA CHIARA SBARBATI	Secondo Anno / Primo Semestre	6	GEO/05
121096 - MODULO B ( APPLICATION) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA GIANLUCA PIOVESAN	Secondo Anno / Secondo Semestre	3	BIO/07
121095 - MODULO A ( THEORY ) THEORY AND APPLICATION IN BIODIVERSITY CONSERVATION - BEGINNERS - BA GIANLUCA PIOVESAN	Secondo Anno / Secondo Semestre	3	BIO/07

#WEUNITUS

Percorso Formativo

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi

Programma del corso

Modalità Esame

Testi adottati

Modalità di frequenza

Obiettivi formativi

Programma del corso

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Testi adottati

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

Programma del corso

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Testi adottati

Modalità di frequenza

Obiettivi formativi

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Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

Obiettivi formativi

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Testi adottati

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Modalità di svolgimento

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Modalità di svolgimento

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Testi adottati

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Testi adottati

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Testi adottati

Modalità di frequenza

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Testi adottati

Modalità di svolgimento

Modalità di frequenza

Bibliografia

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Testi adottati

Modalità di svolgimento

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